Tìm Hiểu Về Thiết Bị Sấy Bức Xạ| BT môn Thiết kế hệ thống sấy các sản phẩm thực phẩm| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tìm Hiểu Về Thiết Bị Sấy Bức Xạ Nhóm 4: Nguyễn Thị Trang 20175272 Vũ Văn Thống 20175208
Nguyễn Thị Thu Phương 20175079 Vũ Anh Tuấn 20175319
1. Máy sấy bức xạ hồng ngoại
1.1.Nguyên lý và cấu tạo
Máy sấy hồng ngoại là máy sấy được bố trí bằng những bóng đèn
hồng ngoại bên trong buồng sấy.
Các bóng đèn này sẽ phát ra năng lượng bức xạ liên tục với cường độ
cao, cường độ bức xa có thể điều chỉnh (0,25-10,5) kW/m2 .
Khả năng truyền nhiệt và tốc độ truyền nhiệt vào sản phẩm của các
loại đèn sấy hồng ngoại này phụ thuộc vào 3 yếu tố:
✔ Nhiệt độ bên ngoài của bóng đèn phát nhiệt và vật nhận nhiệt
✔ Tính chất bề mặt và hình dáng của bóng đèn
✔ Sản phẩm nhận nhiệt lượng.
1. Máy sấy bức xạ hồng ngoại 1.2.Ưu điểm -
Quá trình trao đổi nhiệt với sản phẩm xảy ra với cường độ cao nên thời gian sấy khô sản phẩm
rất nhanh so với các công nghệ sấy khác như sấy đối lưu thông thường và sấy năng lượng mặt
trời, các loại máy sấy lạnh, sấy tầng sôi... -
Phương pháp sấy hồng ngoại hoàn toàn không gây nguy hiểm, dễ sử dụng và hiệu suất sử dụng
nhiệt cao. Ngoài ra bức xạ hồng ngoại có khả năng tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật có hại ngay cả
ở nhiệt độ thấp, đây là ưu điểm vượt trội so với các máy sấy nhiệt khác. -
Sản phẩm sấy có màu sắc ít thay đổi, giòn, không cứng, mùi vị tự nhiên thơm ngon, thỏa mãn
giá trị cảm quan của người tiêu dùng, các thành phần dinh dưỡng ít bị phá hủy. -
Thao tác vận hành và sử dụng đơn giản, các thông số công nghệ được kiểm soát rất chặt chẽ
(nhiệt độ môi trường sấy, vận tốc tác nhân sấy, thời gian sấy và cường độ bức xạ hồng ngoại)có
thể được lập trình trên máy tính, giúp tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất, độ ẩm đạt yêu cầu,
kéo dài được thời gian sử dụng, đồng thời giảm tối thiểu chi phí năng lượng, giảm giá thành sản
phẩm, chi phí lắp đặt khá thấp, phù hợp với nhiều quy mô sản xuất và kinh doanh khác nhau.
1. Máy sấy bức xạ hồng ngoại 1.3.Nhược điểm -
Khả năng xuyên thấu của các máy sấy dùng tia hồng ngoại
khá kém: Chúng chỉ có thể sấy khô các sản phẩm mỏng, kích thước nhỏ. -
Sản phẩm sấy không giữ nguyên được hiện trạng ban đầu:
Thành phẩm thường bị cong, vênh, hoặc bị nứt sau sấy. -
Chỉ dùng được cho các loại thực phẩm cắt lát, mỏng: Không
phù hợp với các vật cần sấy khác như gốm, men sứ, gỗ…
2. Băng tải sấy nhiệt 2.1.Nguyên lý
Là thiết bị sấy được thiết kế theo dạng băng tải
Được bố trí các bóng đèn hồng ngoại bên trong buồng sấy dọc
theo chiều dài của băng tải.
Các bóng đèn này sẽ phát ra năng lượng bức xạ liên tục với
cường độ cao, cường độ bức xạ có thể điều chỉnh.
Ngoài ra băng tải còn có thêm quạt để làm tăng sự đối lưu trong buồng sấy.
2. Băng tải sấy nhiệt 2.2.Ưu điểm. -
Quá trình trao đổi nhiệt với sản phẩm xảy ra với cường độ cao nên thời gian sấy khô sản phẩm rất nhanh so
với các công nghệ sấy khác như sấy đối lưu thông thường và sấy năng lượng mặt trời, các loại máy sấy lạnh, sấy tầng sôi... -
Phương pháp sấy hồng ngoại hoàn toàn không gây nguy hiểm, dễ sử dụng và hiệu suất sử dụng nhiệt cao.
Ngoài ra bức xạ hồng ngoại có khả năng tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật có hại ngay cả ở nhiệt độ thấp, đây là
ưu điểm vượt trội so với các máy sấy nhiệt khác. -
Sản phẩm sấy có màu sắc ít thay đổi, giòn, không cứng, mùi vị tự nhiên thơm ngon, thỏa mãn giá trị cảm
quan của người tiêu dùng, các thành phần dinh dưỡng ít bị phá hủy. -
Thao tác vận hành và sử dụng đơn giản, các thông số công nghệ được kiểm soát rất chặt chẽ (nhiệt độ môi
trường sấy, vận tốc tác nhân sấy, thời gian sấy và cường độ bức xạ hồng ngoại)có thể được lập trình trên máy
tính, giúp tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất, độ ẩm đạt yêu cầu, kéo dài được thời gian sử dụng, đồng
thời giảm tối thiểu chi phí năng lượng, giảm giá thành sản phẩm, chi phí lắp đặt khá thấp, phù hợp với nhiều
quy mô sản xuất và kinh doanh khác nhau.
- Năng suất cao hơn so với sấy bực xạ nhiệt tủ sấy
2. Băng tải sấy nhiệt 2.3.Nhược điểm -
Khả năng xuyên thấu của các máy sấy dùng tia hồng ngoại khá kém: Chúng chỉ có thể sấy khô các sản phẩm mỏng, kích thước nhỏ. -
Sản phẩm sấy không giữ nguyên được hiện trạng ban đầu: Thành phẩm thường bị cong, vênh, hoặc bị nứt sau sấy. -
Chỉ dùng được cho các loại thực phẩm cắt lát, mỏng: Không phù hợp với các vật cần sấy khác như gốm, men sứ, gỗ… -
Băng tải có thiết kế lớn, chiếm nhiều không gian, việc sắp xếp vị trí và quy mô của doanh nghiệp sẽ là một
hạn chế khi lựa chọn loại thiết bị này. -
Giá thành cao hơn so với các loại sấy bức xạ khác. -
Chi phí sửa chữa cao hơn. 3. Sấy Vi Sóng 3.1.Ưu điểm − Thời gian sấy nhanh.
− Độ ẩm cuối có thể đạt rất thấp (thấp hơn nhiều các phương pháp sấy dùng nhiệt thông thường). − Độ sấy khô đều.
− Có thể làm ít ảnh hưởng đến màu sắc và chất lượng nguyên liệu ban đầu 3. Sấy Vi Sóng 3.2.Nhược điểm
− Chi phí đầu tư ban đầu cao.
− Đòi hỏi trình độ chuyên môn trong điều khiển và vận hành.
− Quá trình sấy phải sử dụng thêm quạt để tăng hiệu suất tách ẩm.
− Sản phẩm sau sấy có độ ẩm thấp nhưng các mao quản trong sản phẩm bị mở rộng nên phải bảo quản cẩn thận
để tránh hiện tượng hút ẩm trở lại. 3. Sấy Vi Sóng
3.1.Một số thiết bị trên thị trường
•Thiết bị sấy liên tục tuy hiện đại hiệu suất sử dụng đầu phát cao, tính tự động hóa cao nhưng đầu tư ban đầu lớn
và điều khiển phức tạp hơn.
•Thiết bị sấy gián đoạn đơn giản, dễ vận hành thích hợp cho năng suất trung bình, nhỏ 3. Sấy Vi Sóng
3.1.Một số thiết bị trên thị trường
Sấy vi song kết hợp chân không:
•Nâng cao hiệu quả quá trình sấy đó là giảm được nhiệt độ sấy xuống thấp hơn
•Nhưng chi phí đầu tư thiết bị cao.
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời
4.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
❖Nhìn chung các thiết bị sấy năng lượng bức xạ từ mặt trời sẽ gồm:
❖Bộ thu năng lượng mặt trời, chuyển sang dạng nhiệt năng làm nóng không khí hoặc nước làm chất tải nhiệt thực
hiện quá trình sấy sản phẩm.
❖Không khí nóng được đưa trực tiếp hoặc qua lọc rồi đưa vào tủ sấy.
❖ Không khí sau khi ra khỏi tủ sấy tiếp tục được làm nóng bằng năng lượng mặt trời và thực hiện quá trình sấy (hồi lưu).
❖Qúa trình sấy có kiểm soát sẽ khắc phục được những nhược điểm của phương pháp sấy phơi khô truyền thống.
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời
4.2.Một số thiết bị sấy
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời
4.2.Một số thiết bị sấy
(a) Lò năng lượng mặt trời điển hình được kết nối với đơn vị PCM (b) Tủ sấy ETSC
A. Máy sấy: 1 – khay và tủ sấy; 2 – quạt 3 – khung máy; 4 – kênh xả TNS;
5 – Bộ trao đổi nhiệt; 6 – cửa;
B. ETSC (evacuated tube solar collector – bộ thu năng lượng mặt trời ống phân tán) C. Tank chứa nước nóng
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời
4.3. Nguyên lý hoạt động bộ thu năng lượng mặt trời tấm phẳng PCM địa nhiệt kết hợp
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời 4.4. Các dạng bộ thu
Sơ đồ bộ thu năng lượng mặt trời tập trung
Sơ đồ các bộ thu năng lượng mặt trời không tập trung
(a) bộ thu máng hình parabol (b) bộ phản xạ Fresnel tuyến tính (a) bộ thu tấm phẳng
(b) bộ thu hợp chất parabol
(c) hình parabol phản xạ hình đĩa
(c) bộ thu năng lượng mặt trời ống phân tán
4. Hệ thống sấy sử dụng năng lượng mặt trời 4.4. Ưu điểm
Xét đến cuộc khủng hoảng năng lượng đang gia tăng, nhu cầu về các giải pháp thay thế năng lượng xanh là
không thể tránh khỏi. Chế biến thực phẩm phải xem xét việc áp dụng năng lượng tái tạo để thay thế các hoạt
động đơn vị thông thường và sử dụng nhiều năng lượng; sấy khô nói riêng.
Việc sử dụng năng lượng mặt trời để làm khô thực phẩm có ưu điểm về mặt năng lượng hiệu quả, tiết kiệm chi
phí và khả năng áp dụng ở nông thôn