Chương 5 SAY

Chương 5: Sấy


Nội dung


Khái niệm.



Tĩnh lực học quá trình sấy.



Động lực học quá trình sấy.



Thiết bị sấy.


Khái niệm
1. Phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu
 Mục

đích:

-Làm

giảm khối lượng của vật liệu.

-Giảm

công chuyên chở.

-Tăng

độ bền vật liệu.

-Bảo

quản tốt các sản phẩm.


Khái niệm
1. Phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu
 Phương

pháp cơ học.

 Phương

pháp hóa lý.

 Phương

pháp nhiệt


Khái niệm
2. Quá trình sấy

 Sấy

là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật
liệu bằng nhiệt

 Môi

trường dùng để cung cấp nhiệt và tách
ẩm ra khỏi vật liệu: tác nhân sấy.

- Không
- Khói
- ….

khí nóng

lò


Khái niệm
2. Quá trình sấy
 Phương

pháp cung cấp nhiệt cho quá trình

sấy.
- Đối

lưu nhiệt: sấy đối lưu

- Dẫn

nhiệt: sấy tiếp xúc

- Bức

xạ nhiệt: sấy bức xạ

- Sấy

khi nước ở trạng thái rắn: sấy thăng hoa


Khái niệm
2. Quá trình sấy
 Với

vật liệu ướt, trước khi sấy nên tách bằng
phương pháp cơ.

 Khác

với quá trình cô đặc, sấy làm cho nước
bay hơi ở nhiệt độ bất kỳ

- Chênh

lệch áp suất hơi riêng phần của nước ở
bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

- Chênh

lệch độ ẩm ở bề mặt và bên trong lòng
của vật liệu


Khái niệm
3. Khảo sát quá trình sấy
 Tĩnh

lực học quá trình sấy

- Quan

hệ thông số đầu, cuối của vật liệu.

- Quan

hệ thông số đầu, cuối của tác nhân sấy

- Xác
 Động

định lượng tác nhân, nhiệt lượng
lực học quá trình sấy

- Khảo sát sự biến thiên ẩm vật liệu, thông số
của quy trình: chế độ sấy, thời gian sấy

Tĩnh lực học quá trình sấy
1. Không khí ẩm
- Không
- Hơi

khí khô

nước



Đặt vật liệu ướt trong môi trường không khí khô →
khuếch tán ẩm



Quá trình kết thúc: áp suất riêng phần của hơi nước
trong không khí, bằng với áp suất hơi nước bão hòa
→ không khí bão hòa hơi nước.


Tĩnh lực học quá trình sấy
  Các thông số đặc trưng
2.
•

Độ ẩm tuyệt đối của không khí: lượng hơi nước
chứa trong 1m3 không khí ẩm-ρh(kg/m3)



Độ ẩm tương đối của không khí (độ bão hòa hơi
nước): tỷ số giữa lượng hơi nước trong 1m3
không khí ẩm với lượng hơi nước trong 1m3
không khí đã bão hòa hơi nước (cùng điều kiện
nhiệt độ, áp suất) - ϕ (kg/kg).


Tĩnh lực học quá trình sấy
2. Các thông số đặc trưng


Hàm ẩm của không khí ẩm: lượng hơi nước tính trên 1kg
không khí khô có trong không khí ẩm -



Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm: tổng nhiệt lượng riêng
của không khí khô và hơi nước có trong không khí ẩm – H (I)
(J/kg kkk)


Tĩnh lực học quá trình sấy
2. Các thông số đặc trưng


Thể tích của không khí ẩm - V(m3/kgkkk): thể
tích của không khí ẩm tính cho 1kg không khí
khô



Khối lượng riêng của không khí ẩm ρ(kg/m3): tổng khối lượng riêng của không
khí khô và của hơi nước cùng nhiệt độ.


Tĩnh lực học quá trình sấy
2. Các thông số đặc trưng


Nhiệt độ điểm sương – ts: nhiệt độ giới hạn
của quá trình làm lạnh không khí ẩm cho đến
khi bão hòa với hàm ẩm không đổi.



Nhiệt độ bầu ướt – tư: nhiệt độ ổn định đạt
được khi lượng nước bốc hơi vào không khí
chưa bão hòa ở điều kiện đoạn nhiệt.


Tĩnh lực học quá trình sấy
2. Các thông số đặc trưng


Nhiệt độ bầu khô – tk: nhiệt độ của không khí
ẩm được xác định bằng nhiệt kế thông thường.



Thế sấy - ε: đặc trưng cho khả năng hút ẩm
của không khí.
ε = tk – tư


Tĩnh lực học quá trình sấy
3. Giản đồ Ramzin của không khí ẩm
Đăng
̉ H (I)
Đăng
̉ T

Đăng
̉ Y(x)

Đăng
̉ φ


Tĩnh lực học quá trình sấy


Tĩnh lực học quá trình sấy
3. Giản đồ Ramzin của không khí ẩm
•

Xác định trạng thái của không khí ẩm

•

Xác định nhiệt độ điểm sương

•

Xác định nhiệt độ bầu ướt


Tĩnh lực học quá trình sấy

Tư

Ts


Tĩnh lực học quá trình sấy


Tĩnh lực học quá trình sấy
  Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không
4.
khí


Độ ẩm tuyệt đối (tính bằng phần trăm khối
lượng của vật liệu ướt).



Độ ẩm tương đồi (tính bằng phần trăm khối
lượng của vật liệu khô tuyệt đối)

xd , xc

Tĩnh lực học quá trình sấy
4. Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí


Một số ký hiệu:
- Gd,
- Gk

Gc (kg/s): Lượng vật liệu trước và sau sấy
(kg/s): Lượng vật liệu khô tuyệt đối

- W (kg/s) : Lượng ẩm tách ra
-

L (kg kkk/s) : Lượng tác nhân sấy khô

-

w1,w2 (%): độ ẩm ban đầu và cuối của vật liệu
-

: hàm ẩm của không khí lúc đầu,

trước khi sấy, sau khi sấy

Tĩnh lực học quá trình sấy
  Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí
4.


Tính toán lượng vật liệu khô tuyệt đối


Tĩnh lực học quá trình sấy
4. Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí


Tính toán lượng ẩm tách ra trong quá trình sấy
W = Gd – Gc, (kg/s)

•

Giả thiết lượng không khí khô tuyệt đối qua
máy sấy không bị mất mát, khi đó ta có
phương trình cân bằng không khí ẩm:
Ẩm vào + ẩm vật liệu = ẩm ra


Tĩnh lực học quá trình sấy
4. Cân bằng vật chất trong thiết bị sấy không khí


Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi w
kg ẩm trong vật liệu:



Gọi ℓ là lượng không khí khô cần thiết để làm
bốc hơi 1kg ẩm trong vật liệu.


Tĩnh lực học quá trình sấy
5. Cân bằng nhiệt trong thiết bị sấy không khí

Điểm
0

Điểm
1

Điểm
2