BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SILICATE 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐHQG TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU
BỘ MÔN SILICATE


BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ SILICATE 2

Đề tài: Sấy phun
GV hướng dẫn: ThS. Lê Minh Sơn
Sinh viên thực hiện: Nhóm 9

STT TÊN SINH VIÊN MSSV
1810268
1 Nguyễn Phúc Mỹ Kỳ 1810342
1814851
2 Dương Thanh Ngân

3 Nguyễn Thị Thuý Vy

Năm học 2020-2021

MỤC LỤC
Trang

MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
DANH MỤC HÌNH ẢNH..................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................................... iv
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ SẤY PHUN ........................................................................ 1

1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy ........................................................................... 1
1.1.1. Định nghĩa ........................................................................................................1
1.1.2. Mục đích q trình sấy .....................................................................................1
1.1.3. Nguyên tắc chung.............................................................................................1
1.1.4. Các phương thức sấy ........................................................................................1
1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ sấy .....................................................................2
1.1.6. Phân biệt quá trình sấy với một số q trình làm khơ khác .............................2

1.2. Thiết bị sấy phun ..................................................................................................... 3
1.2.1 Khái quát về thiết bị sấy phun..........................................................................3
1.2.2 Phân loại:..........................................................................................................4

Chương 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.................................................. 6
2.1 Cấu tạo chung .......................................................................................................... 6
2.1.1 Tháp sấy ...........................................................................................................6
2.1.2 Hệ thống cung cấp khí nóng.............................................................................8
2.1.3 Hệ thống cung cấp hồ.......................................................................................9
2.1.4 Hệ thống thu hồ và xử lý khí thải...................................................................13
2.1.5 Các bộ phận chính của máy sấy phun ............................................................13
2.2 Nguyên lý hoạt động ............................................................................................. 14

Chương 3: ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN ................................... 16
3.1 Ưu điểm ................................................................................................................. 16
3.2 Nhược điểm ........................................................................................................... 16

Chương 4: ỨNG DỤNG THIẾT BỊ SẤY PHUN ............................................................. 17
4.1 Ứng dụng ............................................................................................................... 17
4.2 Giới thiệu một số hệ thống sấy phun ..................................................................... 17

i

4.2.1 Hệ thống sấy phun được dùng trong nghiên cứu ...........................................17
4.2.2 Máy sấy phun sương ly tâm tốc độ cao LPG .................................................18
4.2.3 Máy sấy phun khơ kiểu áp lực dịng YPG .....................................................19
Chương 5: THƠNG SỐ KĨ THUẬT VÀ CƠNG THỨC TÍNH TỐN ........................... 21
5.1 Lựa chọn các thông số ........................................................................................... 21
5.2 Tính tốn và lựa chọn thiết bị ................................................................................ 22
5.3 Máy sấy phun ATM90 – SACMI .......................................................................... 24
5.4 Tính cháy nhiên liệu .............................................................................................. 27
5.5 Tính tốn q trình sấy thực .................................................................................. 28
5.6 Tính tốn q trình truyền nhiệt ............................................................................ 29
5.6.1 Truyền nhiệt qua nắp tháp..............................................................................29
5.6.2 Truyền nhiệt qua phần trụ tháp ......................................................................30
5.6.3 Truyền nhiệt qua phần chóp tháp ...................................................................31
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 33

ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hệ thống máy sấy phun trong nhà máy gạch ép…………………………………4
Hình 1.2 Phân loại theo chiều tác nhân sấy………………………………………………..5
Hình 2.1 Mơ hình tổng thể máy sấy phun…………………………………………………6
Hình 2.2 Sơ đồ bố trí dịng khí nóng và dịng nhập liệu trong buồng sấy sử dụng cơ cấu
phun sương dạng đĩa quay…………………………………………………………………7
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí dịng khí nóng và dòng nhập liệu trong tháp sử dụng cơ cấu phun
sương dạng vịi phun.……………………………………………………………………...8
Hình 2.4 Sơ đồ hệ thống sấy phun.………………………………………………………..9
Hình 2.5 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay và hình dạng của rảnh.…………………….11
Hình 2.6 Cơ cấu phun sương dạng vịi phun.…………………………………………….12

Hình 2.7 Các bộ phận chính của máy sấy phun………………………………………….13
Hình 2.8 Chuyển động hình xốy ốc của khí nóng.……………………………………...15
Hình 4.1 Hệ thống sấy phun Mobile Minor dùng trong nghiên cứu .……………………18
Hình 4.2 Máy sấy phun sương li tâm tốc độ cao LPG.…………………………………..19
Hình 4.3 Máy sấy phun khơ kiểu áp lực dịng YPG ……………………………………..19
Hình 5.1 Giản đồ tìm loại tháp sấy phun năng suất cao.…………………………………23
Hình 5.2 Các kích thước của máy sấy phun ATM90-SACMI.…………………………..25

iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 5.1 Các thông số lựa chọn [3].……………………………………………………21
Bảng 5.2 Thông số máy sấy phun ATM90 – SACMI.………………………………….24
Bảng 5.3 Kích thước máy sấy phun ATM90 – SACMI……………………………..….26

iv

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ SẤY PHUN

1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy
1.1.1. Định nghĩa

Sấy là quá trình loại trừ hơi ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt, làm cho
bốc hơi nước ra môi trường xung quanh. Quá trình sấy chỉ được thực hiện trong trường
hợp khi áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy lớn hơn áp suất hơi nước môi trường
xung quanh. Sấy là một q trình khơng ổn định, độ ẩm của vật liệu sấy thay đổi theo cả
không gian và thời gian.
1.1.2. Mục đích q trình sấy

Mục đích của q trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, làm tăng hàm lượng

chất khơ, từ đó làm tăng độ bền và bảo quản sản phẩm được lâu hơn.

Ví dụ, đối với nơng sản và thực phẩm, q trình sấy có vai trị quan trọng trong bảo
quản; đối với các loại nhiên liệu (củi, than),… quá trình sấy nhằm làm tăng năng lượng
nhiệt cháy; đối với gốm sứ, quá trình sấy làm tăng độ bền cơ của mộc,...Tuy nhiên q
trình sấy cũng địi hỏi chất lượng cao, tiêu tốn ít năng lượng và chi phí vận hành thấp.
1.1.3. Nguyên tắc chung

Cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái từ pha lỏng trong vật liệu thành
pha hơi. Nhiệt được cung cấp cho vật liệu ẩm được tiến hành bằng các phương pháp như
dẫn nhiệt – sấy tiếp xúc, cấp nhiệt bằng đối lưu – sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng bức xạ - sấy
bức xạ. Ngồi ra cịn có các phương pháp đặc biệt khác như: dòng sấy nhiệt cao tần, sấy
trong môi trường sống siêu âm, sấy thăng hoa,...
1.1.4. Các phương thức sấy

Vì có nhiều mục đích và ý nghĩa nên đối tượng của quá trình sấy rất đa dạng:
nguyên liệu, bán thành phẩm, các giai đoạn trong quá trình sản xuất,... Tuy nhiên, sấy
cũng là một q trình phức tạp, đơi khi nó cịn đóng vai trị quyết định trong quy trình sản
xuất. Do đó, tùy vào đối tượng và mục đích sản xuất, có các phương thức sấy phổ biến
sau đây:

1

− Sấy loại bỏ tác nhân.
− Sấy có bổ sung nhiệt trong phòng sấy.
− Sấy có đốt nóng giữa chừng.
− Sấy có tuần hồn khí thải...
1.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ sấy
− Bản chất của vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm…
− Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề dày lớp vật liệu…

− Diện tích bề mặt riêng của vật liệu càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh.
− Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức và chế độ sấy.
− Nồng độ chất khô của nguyên liệu:

+ Nồng độ cao: Giảm được thời gian bốc hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên
liệu, gây khó khăn cho q trình sấy phun.

+ Nồng độ thấp: Tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình. (Trong thực tế
nồng độ khoảng: 45-52%)

− Nhiệt độ tác nhân sấy: Đây là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm của sản
phẩm sau khi sấy phun. Khi cố định thời gian sấy, độ ẩm của sản phẩm thu được sẽ giảm
đi nếu ta tăng nhiệt độ tác nhân sấy. Nhiệt độ cuối cao thì nhiệt độ trung bình của khơng
khí càng cao, do đó tốc độ sấy cũng tăng. Tuy nhiên nếu tăng nhiệt độ cao có thể gây
phân huỷ một số cấu tử trong nguyên liệu mẫn cảm vói nhiệt và làm tăng mức tiêu hao
năng lượng cho toàn bộ quá trình.

− Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong
buồng sấy.

− Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy phun là tốc độ bơm dòng
nguyên liệu vào cơ cấu phun sương, lưu lượng khơng khí nóng vào buồng sấy, cấu tạo và
kích thước buồng sấy…
1.1.6. Phân biệt q trình sấy với một số q trình làm khơ khác

Có một số q trình cũng làm giảm lượng ẩm trong vật thể nhưng không phải q
trình sấy, ví dụ:

2

− Cô đặc: là phương pháp làm giảm ẩm của vật thể (dung dịch) bằng các đun sôi
(như cô đặc dung dịch sữa,...)

− Vắt: là quá trình làm giảm ẩm bằng phương pháp cơ học. Phương pháp này chỉ có
thể làm cho ẩm tự do thốt ra khỏi vật.
1.2. Thiết bị sấy phun
1.2.1 Khái quát về thiết bị sấy phun

Sấy phun là một trong những cơng nghệ sấy cơng nghiệp chính do khả năng sấy một
bậc nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát nhiệt độ và
định dạng hạt sản phẩm một cách chính xác.

Thiết bị sấy phun được kết cấu tương đối phức tạp, trong đó q trình sấy xảy ra
mãnh liệt. Nghĩa là quá trình sấy thực hiện đối với từng giọt lỏng phun ra, nguyên liệu từ
dạng lỏng sang dạng bột mịn khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát nhiệt độ và định dạng sản
phẩm một cách chính xác.

3

Hình 1.1. Hệ thống máy sấy phun trong nhà máy gạch ép.

1.2.2 Phân loại:
Có nhiều cách phân loại khác nhau dựa vào cách bố trí và nguyên lý máy sấy phun.
− Phân loại theo chiều tác nhân sấy:
+ Cùng chiều: là phương pháp sấy phun bố trí vịi phun ở trên phun xuống, cùng

chiều với Caloriphere.
+ Ngược chiều: là phương pháp phun ở trên phun xuống, ngược chiều với

Caloriphere từ dưới lên.

+ Kết hợp là phương pháp vòi phun hướng lên, Caloriphere hướng xuống và sau

đó dung dịch được phun ra nhờ trọng lực hướng xuống cùng chiều với Caloriphere.

4

Hình 1.2. Phân loại theo chiều tác nhân sấy.
− Phân loại theo vòi phun:

+ Vịi phun tạo sương bằng cơ khí
+ Vịi phun tạo sương loại khí động
+ Bộ phận tạo bụi sương bằng lực ly tâm
− Phân loại theo cấp độ sấy:
+ Sấy một cấp (sấy phun)
+ Sấy hai cấp.

5

Chương 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
2.1 Cấu tạo chung

Bao gồm 4 bộ phận chính: tháp sấy, hệ thống cung cấp hồ, hệ thống cung cấp khí
đốt và hệ thống lọc bụi [1]. Trong đó cơ cấu phun và tháp sấy là bộ phận quan trọng và
đặc trưng nhất cho hệ thống sấy phun, những bộ phận còn lại cũng tương tự như các hệ
thống sấy khác.

Hình 2.1. Mơ hình tổng thể máy sấy phun.
2.1.1 Tháp sấy

Tháp sấy phun được kết cấu từ nhiều lớp. Do hoạt động trong mơi trường nóng và

ẩm, lớp trong cùng của tháp sấy phun thường được làm bằng thép khơng gỉ, sau đó được
ốp bằng lớp bơng gốm cách nhiệt bên ngồi để hạn chế nhiệt bức xạ ra xung quanh nhằm
giảm tổn thất năng lượng, đồng thời tạo mơi trường làm việc ít nóng bức.

Mặt ngoài của tháp thường được ốp bằng những lá thép không gỉ hoặc lá nhôm
mỏng nhằm bảo vệ lớp bông gốm cách nhiệt, tránh sự lão hóa của bơng gốm lâu ngày,
gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người, Một vỏ ngồi nhẵn bóng cũng hạn chế bụi bám
vào thành tháp.

6

2.1.1.1 Tháp sấy sử dụng cơ cấu phun sương dạng đĩa quay
Làm việc theo ngun tắc dịng cùng chiều. Đĩa quay ln đặt trên đỉnh của tháp

sấy. Chùm hạt văng ra theo phương ngang. Tác nhân sấy đi theo cửa tiếp tuyến chảy xoáy
bao lấy các hạt sương rồi cùng chuyển động xoáy xuống phía dưới. Bán kính của chùm
hạt văng ra là căn cứ để xác định đường kính của buồng sấy. Do đĩa quay nhanh nên nó
có tác dụng như quạt hút hút dòng tác nhân sấy và các hạt dung dịch lên trên. Vì vậy, nếu
đĩa phun đặt gần đỉnh sẽ dẫn đến hiện tượng dính bết vật liệu sấy lên đỉnh buồng sấy.

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí dịng khí nóng và dịng nhập liệu trong buồng sấy sử dụng cơ
cấu phun sương dạng đĩa quay

HA: Dịng khí nóng; OA: Dịng khí ra; F: Dòng nhập liệu; P: Sản phẩm
2.1.1.2 Tháp sấy sử dụng cơ cấu phun sương dạng vòi phun

− Nhập liệu cùng chiều: Hồ được phun từ dưới lên sấy cùng chiều, những hạt
nhỏ bị dịng khí lơi cuốn từ dưới đáy ra phía đỉnh và được thu hồi, những hạt nặng càng đi
lên phía trên thì chuyển động càng chậm rồi bị lắng ngược chiều xuống cửa đáy để ra
ngoài. Chiều cao của buồng sấy được tính theo q trình sấy khơ các hạt kích thước lớn.

Vị trí đặt vịi phun phụ thuộc vào tốc độ dịng khí và tốc độ lắng của hạt.

− Nhập liệu ngược chiều: Sử dụng khi kích thước hạt lớn, vận tốc lắng của hạt
thắng vận tốc dịng khí nóng từ dưới đi lên. Hồ được phun từ dưới lên thì lúc đầu là sấy
ngược chiều, sau đó là cùng chiều, hạt bé có quãng đường ngược ngắn hơn so với hạt to,

7

do đó sản phẩm khơ đều. Sản phẩm được lấy ra phía đáy, khí thải ra cửa bên và đi đến
thiết bị thu hồi. Được sử dụng nhiều trong công nghiệp silicat.

Hình 2.3. Sơ đồ bố trí dịng tác nhân sấy và dịng nhập liệu trong tháp sấy sử dụng
cơ cấu phun sương dạng vòi phun

HA: Dịng khí nóng; OA: Dịng khí ra; F: Dịng nhập liệu; P: Sản phẩm
a, c: tác nhân sấy và dòng nhập liệu cùng chiều
b, d: tác nhân sấy và dòng nhập liệu ngược chiều

2.1.2 Hệ thống cung cấp khí nóng
Hệ thống cung cấp khí nóng được bố trí ngay bên ngồi tháp sấy. Nhiên liệu sử

dụng lý tưởng nhất là khí thiên nhiên hoặc khí hóa lỏng. Hệ thống đốt nhiên liệu này đơn
giản và gọn nhẹ, điều khiển dễ hơn so với nhiên liệu lỏng hoặc rắn (than các loại). Tuy
nhiên, khí thiên nhiên chưa được cung cấp rộng rãi cịn LPG thì giá q cao nên hầu hết
các nhà máy nước ta thường sử dụng buồng đốt dầu diezen (DO).

Trước tình hình giá dầu tăng mạnh, một số nhà máy đã và đang sừ dụng dầu nặng
(FO) thậm chí chuyển sang dùng khí hóa than. Do nhiệt độ khơng khí tháp sấy khơng q
cao, ta hồn tồn có thể tận dụng khí thải của lị nung con lăn (650-700℃) nhằm giảm chi
phí nhiên liệu.

8

2.1.3 Hệ thống cung cấp hồ
Sau khi nghiền và ổn định các thông số chủ yếu như nhiệt độ, tỷ trọng và độ nhớt,

hồ phối liệu được bơm chuyển về bể của thiết bị sấy phun. Từ đây, hồ được bơm cao áp
qua béc phun thành dạng sương và cấp cho tháp sấy sau khi được đi qua một bộ phận lọc
để loại bỏ những tạo chất có thể lẫn trong hồ cũng như các cục vật liệu vì lý do nào đó mà
bị vón cục dẫn đến bị tắc béc/vịi phun. Bộ lọc này thường được trang bị một thiết bị làm
sạch tự động để loại trừ sự cố tắc bộ lọc có thể gây gián đoạn hoạt động của máy sấy phun
[1].

Hình 2.4. Sơ đồ hệ thống sấy phun.

1. Dòng nhập liệu 5. Tháp sấy

2. Lọc cặn 6. Caloriphere

3. Bơm nhập liệu 7. Cyclone thu hồi

4. Cơ cấu phun sương 8. Quạt hút

Trong tháp sấy hồ ở dạng những giọt sương được tạo thành bởi một hệ thống béc

phun bố trí xung quanh chu vi tháp hoặc thành cụm ở giữa tháp. Việc bố trí béc phun

xung quanh tháp, sẽ thuận lợi cho việc xử lý và thay thế béc phun.

9

Mặc dù hồ đã được nghiền mịn nhưng do hồ được phun ở áp lực cao nên nếu sử
dụng lâu ngày, béc phun cũng sẽ bị bào mịn, làm kích thước lỗ phun rộng ra dẫn đến thay
đổi các thông số hoạt động của máy. Vì vậy cần phải thường xuyên kiểm tra béc phun và
thay thế lỗ phun nếu quá giới hạn cho phép. Chính vì vậy, béc phun thường được làm từ
vật liệu có độ mài mịn thấp như hợp kim hay các vật liệu cứng.
2.1.3.1 Cơ cấu và phương pháp phun sương dạng đĩa quay ly tâm

Nguyên tắc hoạt động: Dịch lỏng được bơm vào tâm đĩa. Dưới tác dụng của động cơ
hoặc khí nén, đĩa quay quanh trục đối xứng, dưới tác dụng quay của đĩa cùng với sự thốt
ra của khí nén, dịng lỏng va đập vào các rãnh và bị phân tán thánh các hạt sương có
đường kính trung bình khoảng 8 – 18 µm đi vào buồng sấy. Góc phun là 180°, quỹ đạo
ban đầu của hạt sương là chuyển động ngang, khi va chạm vào thành buồng sấy, hạt thay
đổi phương đột ngột tạo ra bụi sương sấy rối di chuyển xuống phía đáy và được hút vào
cyclone thu hồi sản phẩm nhờ quạt hút [2].

Hình 2.5 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay và hình dạng của rãnh.
11

− Ưu điểm:
+ Có thể điều chỉnh tốc độ nhập liệu.
+ Thích hợp cho hầu hết các loại nguyên liệu.
+ Khuynh hướng tạo khối và tắc nghẽn là không đáng kể.
+ Kích thước hạt sương được thay đổi nhờ thay đổi tốc độ quay của đĩa.

− Nhược điểm:
+ Năng lượng tiêu thụ cao hơn so với cơ cấu phun sương vòi áp lực.
+ Vốn đầu tư cao hơn so với cơ cấu phun sương vòi áp lực.
+ Kích thước buồng sấy lớn.

2.1.3.2 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực
Nguyên tắc hoạt động: dịng lỏng được nén đến áp suất thích hợp (5 – 7 MPa) đi vào

vòi phun với tốc độ lớn, đường kính các lỗ vịi phun phải từ 0.4 đến 4 mm. Cuối vịi phun
phải có một chi tiết dạng 3 cánh quay tự do quanh trục tạo ra tốc độ xốy li tâm, dịng
xốy bị phân tán thành các hạt nhỏ có kích thước từ 20 ÷ 100 µm [2]. Để tăng năng suất
vịi phun, người ta bố trí nhiều vịi phun.

Hình 2.6 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun.
− Ưu điểm:

+ Cơng cụ và chi phí năng lượng thấp.
12

+ Cấu tạo đơn giản, khơng có phần chuyển động nên không gây ồn ào.
+ Thích hợp cho việc phun các dung dịch keo, dung dịch có độ nhớt lớn.
− Nhược điểm:
+ Khó điều chỉnh năng suất.
+ Do lỗ vòi nhỏ nên đòi hỏi áp suất cao để tránh tắc nghẽn.
+ Không dùng để phun các loại huyền phù hoặc bột nhão.
Hiện nay sự lựa chọn cơ cấu phun sương chủ yếu là cơ cấu phun sương dạng đĩa
quay và cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực cịn cơ cấu phun sương dạng khí động
được áp dụng rất giới hạn khi các dạng khác không đáp ứng được.

2.1.4 Hệ thống thu hồ và xử lý khí thải

Khơng khí nóng sau khi truyền nhiệt cho hồ phối liệu đã nguội đi và chứa nhiều hơi
nước làm trọng lượng tăng lên, nó được hút ra ngồi ở phần cơn phía dưới tháp. Trong khí
thải này, ngồi các sản phầm cháy của nhiên liệu và hơi nước, nó cịn mang đi theo một
lượng đáng kể các hạt liệu mịn, vì thế cần phải xử lý trước khi đẩy ra ngồi và mơi trường

[1].

Đầu tiên, khí thải được xử lý bằng cyclone khí để tách và thu hồi các hạt liệu mịn,
sau đó khí thải này cịn được lọc một phần bằng thiết bị lọc để loại bụi trước khi thải ra
ống khói.

Phần liệu mịn thu hồi từ cyclone được đưa trở về cửa nạp liệu của tháp sấy và rải
trên băng tải thành phẩm hoặc đưa về bể chứa hồ nếu liệu còn ẩm.

Để tăng lưu lượng tác nhân sấy, người ta sử dụng quạt ly tâm. Ở quy mô
công nghiệp, các thiết bị sấy phun được trang bị hệ thống hai quạt. Quạt chính được đặt
sau thiết bị thu hồi bột sản phẩm từ dịng khí thốt. Cịn quạt phụ đặt trước thiết bị gia
nhiệt khơng khí trước khi vào buồng sấy. Ưu điểm của việc sử dụng hệ thống hai quạt
là người ta có thể kiểm sốt dễ dàng áp lực trong buồng sấy.

2.1.5 Các bộ phận chính của máy sấy phun

Các bộ phận chính của máy sấy phun được thể hiện ở hình [1].

13

Hình 2.7. Các bộ phận chính của máy sấy phun.

1. Bơm màng 8. Béc đốt
2. Lọc 9. Đường dẫn khí nóng
3. Vịi phun 10. Đĩa phân phối khí nóng
4. Thân tháp 11. Thiết bị xử lý bụi
5. Van xả liệu 12. Ống dẫn khí thải
6. Cyclone tác bụi 13. Ống khói
7. Quạt thổi

2.2 Nguyên lý hoạt động
14

Như mơ tả hình 2.7. Hồ phối liệu được bơm ở piston (1) bơm với áp suất không đổi
với áp lực rất lớn qua hệ thống lọc (2) để lọc bỏ phối liệu có kích thước lớn rồi đưa vào
vịi phun (3). Dưới tác dụng của áp suất cao, dung dịch phân tán thành những hạt nhỏ li ti
và phun vào trong thùng sấy (4).

Nhiên liệu được sử dụng là khí hóa lỏng hay khí thiên nhiên. Quạt thổi (7) đưa
khơng khí từ ngồi vào qua béc đốt (8), nhận nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt
độ khơng khí được nâng lên khoảng từ 650-7000C, theo ống dẫn (9) vào đĩa phân phối
(10) thổi xuống từ vịi phun hồ, chuyển động thao tác hình xốy ốc như hình.

Hình 2.8 Chuyển động hình xốy ốc của khí nóng.
Các giọt hồ phối liệu nhận được nhiệt lượng từ khơng khí nóng, sau đó chuyển động
xuống đáy tháp hạt hố phối liệu bốc hơi có độ ẩm từ 5-7℃ theo van xá liệu (5) ra ngồi.
Khơng khí ẩm thải thốt ra ngồi có lẫn các hạt nhỏ bụi phối liệu theo đường ống di
chuyển vào cyclone tách bụi (6), cyclone tách bụi hoạt động theo nguyên tắc lực ly tâm.
Sau đó, khí thải được quạt đẩy qua hệ thống xử lý bụi (11) để loại bụi cịn sót lại, khí thải
tiếp tục được dẫn ra ngồi theo ống dẫn (13). Bụi phối liệu lấy từ cyclone và hệ thống xừ
lý bụi được cho vào bể chừa để tận dụng lại, bột phối liệu sau khi sấy xong được đưa vào

15

các silo chứa bằng hệ thống băng tải, tại đây phối liệu được lưu từ 3-4 ngày có có độ ẩm
đồng nhất.

Dưới áp lực cao, hồ với độ ẩm trên dưới 35 % được phun thành những giọt mịn
dạng sương vào trong long tháp, khi gặp khơng khí nóng, nước trong hồ được bốc hơi

nhanh thành bột có độ ậm 5-7 %, độ ẩm tăng lên làm trọng lượng thể tích các hạt tăng lên,
chúng rơi xuống phần chóp nón dưới cùng tháp rồi chảy ra ngoài và được băng tải đưa về
silo chứa sau khi chúng đã loại bỏ [1].

Chương 3: ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN
3.1 Ưu điểm

− Tính chất và chất lượng của sản phẩm đạt điểm tốt hơn. Sản phẩm sau khi sấy có
dạng bột mịn đồng nhất, xốp, dễ hịa tan, khơng cần phải qua giai đoạn nghiền, chất lượng
ít bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu, tiện lợi cho sử dụng và chế biến.

− Có thể sấy được những ngun liệu có tính nhạy cảm với nhiệt độ do nhiệt độ sấy
thấp, thời gian sấy nhanh và khí nén thường dùng là khơng khí hoặc khí trơ.

− Thiết bị đơn giản, cho phép hoạt động ở năng suất cao và liên tục.
− Sản phẩm tiếp xúc với bề mặt thiết bị trong điều kiện khơ vì thế việc chọn vật liệu
chống ăn mòn cho thiết bị đơn giản hơn.
− Khoảng nhiệt độ tác nhân sấy khá rộng từ 150 – 600℃ nhưng hiệu quả tương tự
các loại thiết bị khác.
3.2 Nhược điểm
− Sấy phun không thuận lợi cho những sản phẩm có tỉ trọng lớn.
− Không linh động, một thiết bị được thiết kế cho sản xuất sản phẩm có kích thước
nhỏ thì khơng thể được dùng sản xuất các sản phẩm có kích thước lớn.
− Vốn đầu tư cao hơn các loại thiết bị khác, tiêu tốn năng lượng nhiều.
− Lưu lượng tác nhân lớn, tốn kém trong khâu chuẩn bị dung dịch sấy.
− Kích thước thiết bị lớn, nhất là khi sử dụng tác nhân sấy có nhiệt độ thấp.
− Việc thu hồi sản phẩm và bụi làm tăng chi phí cho q trình sấy.

16