ky-thuat-say: Nội dung: Chương 3: Các Hệ Thống Sấy Thường Gặp

Sau khi hoàn thành chương này, người học có thể:

Trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc điểm ứng dụng của các hệ thống sấy cơ bản (buồng, hầm, thùng quay, tầng sôi, phun, tiếp xúc, bức xạ).

Cấu tạo: Là một buồng kín có tường cách nhiệt, bên trong có giá hoặc xe goòng chứa vật liệu. Có hệ thống quạt, bộ gia nhiệt và cửa cấp/thải gió.
Nguyên lý làm việc: Sấy gián đoạn (Batch). Vật liệu đứng yên trong buồng. Không khí nóng được tuần hoàn hoặc thổi qua vật liệu, sau đó một phần được thải ra ngoài.
Ứng dụng: Vật liệu có khối lượng nhỏ, độ ẩm cao ban đầu, cần kiểm soát chặt chẽ (gỗ, gốm sứ, thực phẩm).
Ưu điểm: Linh hoạt, kiểm soát quá trình sấy dễ dàng.
Nhược điểm: Năng suất thấp, tốn lao động bốc dỡ.

Cấu tạo: Là một hầm dài có đường ray, xe goòng chở vật liệu di chuyển liên tục từ đầu vào đến đầu ra. Không khí nóng có thể đi cùng chiều hoặc ngược chiều với vật liệu.
Nguyên lý làm việc: Sấy liên tục. Vật liệu di chuyển, quá trình sấy đồng bộ hóa theo thời gian di chuyển.
Ứng dụng: Gạch, ngói, thực phẩm (trái cây, rau củ) với khối lượng lớn.
Ưu điểm: Năng suất cao, giảm chi phí vận hành.

Cấu tạo: Thiết bị có dạng tháp thẳng đứng. Vật liệu (thường là hạt, viên) được đưa từ trên xuống và chảy tự do qua các tầng chứa khí.
Nguyên lý làm việc: Sấy liên tục. Không khí nóng thổi ngang qua luồng vật liệu đang rơi hoặc chảy chậm.
Ứng dụng: Nông sản dạng hạt (ngô, thóc, cà phê).
Ưu điểm: Chiếm ít diện tích mặt bằng, làm mát vật liệu ngay sau khi sấy.

Cấu tạo: Là một thùng hình trụ, nằm nghiêng, quay chậm. Bên trong có các cánh đảo (flights) để nâng và trộn vật liệu.
Nguyên lý làm việc: Sấy liên tục. Vật liệu được đưa vào một đầu, lăn và rơi qua tác nhân sấy (khí nóng) đang di chuyển cùng chiều hoặc ngược chiều.
Ứng dụng: Vật liệu dạng hạt, bột, vón cục (quặng, phân bón, vật liệu xây dựng).
Ưu điểm: Vật liệu được trộn đều, hiệu suất truyền nhiệt tốt.
Nhược điểm: Phải sử dụng bộ phận thu hồi bụi sau thùng quay.

Cấu tạo: Gồm hệ thống ống dẫn khí và quạt thổi mạnh.
Nguyên lý làm việc: Sấy siêu tốc. Vật liệu dạng hạt/bột mịn được đưa vào và bị cuốn theo luồng khí nóng với tốc độ rất cao.
Ứng dụng: Vật liệu mịn, độ ẩm bề mặt cao (bột hóa chất, bột thực phẩm).
Ưu điểm: Thời gian sấy cực ngắn (vài giây), năng suất cao.
Nhược điểm: Chỉ dùng cho vật liệu có độ ẩm bề mặt cao, kích thước hạt nhỏ và không bị phá hủy cấu trúc khi va đập.

Cấu tạo: Buồng sấy có lưới đỡ. Quạt thổi khí nóng từ dưới lên với tốc độ cao.
Nguyên lý làm việc: Sấy liên tục/gián đoạn. Tốc độ khí thổi đủ mạnh để giữ vật liệu dạng hạt/bột ở trạng thái lơ lửng, mô phỏng chất lỏng (tầng sôi).
Ứng dụng: Dược phẩm (viên thuốc), hóa chất, polyme dạng hạt.
Ưu điểm: Cường độ truyền nhiệt và truyền ẩm cực kỳ cao, sấy nhanh, vật liệu được trộn đều.

Cấu tạo: Buồng sấy hình trụ lớn. Bộ phận phun (Atomizer) tạo sương mịn từ chất lỏng.
Nguyên lý làm việc: Sấy chất lỏng thành bột. Chất lỏng (hoặc huyền phù) được phun thành các hạt sương mịn vào luồng khí nóng, bay hơi tức thời.
Ứng dụng: Sản xuất sữa bột, cà phê hòa tan, thuốc nhuộm, hóa chất dạng bột từ dung dịch.
Ưu điểm: Sản phẩm cuối cùng luôn là bột mịn, chất lượng cao, sấy nhanh (vài giây).
Nhược điểm: Kích thước thiết bị lớn, chi phí cao.

Nguyên lý làm việc: Nhiệt được truyền trực tiếp từ bề mặt nóng (qua dẫn nhiệt) đến vật liệu ẩm, thường không dùng tác nhân sấy khí nóng.
Ứng dụng:
- Sấy trống quay: Dùng để sấy huyền phù, vật liệu dính.
- Sấy chân không (Vacuum Dryers): Sấy ở áp suất thấp, giúp nước bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn (dùng cho vật liệu nhạy cảm nhiệt).

Nguyên lý làm việc: Sử dụng các nguồn bức xạ hồng ngoại (IR) hoặc vi sóng để truyền nhiệt trực tiếp vào vật liệu.
Ứng dụng: Sấy sơn, mực in, lớp mỏng trên bề mặt vật liệu.
Ưu điểm: Truyền nhiệt nhanh, tiết kiệm không gian.