Thứ Bảy, ngày 24 tháng 9 năm 2011

Nhiệt Dung Riêng Của Không Khí Ẩm

Không khí ẩm được coi là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước:
ρhh = ρKKK + ρhn
Trong đó: ρhn= X. ρKKK. Vậy, ρhh = ρKKK(1+X)
Ở điều kiện bình thường PKKK=P; t = 273oK thì ρKKK=1,29 kg/m3
Áp dụng phương trình trạng thái khí, ta có cân điện tử
[ 3 ]
hh kg /m
P
1 0,378 Phn
273 t
1,29 * 273
⎟⎠

⎜⎝
⎛ −
+
ρ =
Công thức trên chứng tỏ rằng: khối lượng riêng của không khí ẩm phụ thuộc vào 2
thông số thay đổi trong quá trình sấy là nhiệt độ và áp suất riêng phần của hơi nước. Khi
áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí tăng lên thì ρhh giảm đi, nhưng trong quá
trình sấy nhiệt độ của quá trình sấy giảm xuống nhanh hơn tốc độ tăng của áp suất riêng
phần (theo công thức) nên đưa đến việc ρhh tăng rõ rệt hơn và kết quả là khối lượng
riêng của không khí ẩm tăng lên trong quá trình sấy (Hoàng Văn Chước, 1999).
1.2.1.7 Nhiệt dung riêng của không khí ẩm
Khi đã coi không khí ẩm là hỗn hợp của khí lý tưởng thì có thể xác định nhiệt
dung riêng của không khí ẩm theo công thức nhiệt dung riêng của hỗn hợp khí lý tưởng,
tức là:
1 X
C CKKK X.Chn
hh +
+
=
Ở đây: CKKK: nhiệt dung riêng của không khí khô, ở nhiệt độ t
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 8
1.2.2 KHÓI LÒ (KHÍ LÒ ĐỐT)
1.2.2.1 Nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò
Hình vẽ 1.1 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò.
Ưu điểm sấy bằng khói lò:
- có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy trong một khoảng rất rộng; có thể sấy ở
nhiệt độ rất cao 900-1000 oC và ở nhiệt độ thấp 70-90 oC hoặc thậm chí 40-50 oC.
- cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp đặt.
- đầu tư vốn ít vì không phải dùng calorife.
- giảm tiêu hao điện năng, do giảm trở lực hệ thống.
- nâng cao được hiệu quả sử dụng nhiệt của thiết bị.
Nhược điểm:
- gây bụi bẩn cho sản phẩm và thiết bị.
- có thể gây hoả hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hoá học không cần thiết ảnh hưởng
xấu đến chất lượng sản phẩm.
Trong công nghiệp thực phẩm khói lò thường ít được sử dụng. Trong một số
trường hợp người ta có thể dùng để sấy một số hạt nông sản. Ngoài ra người ta còn có thể
sử dụng khí tự nhiên làm chất đốt, vì khói tạo thành tương đối sạch, tuy nhiên do thành
phần khói vẫn có hàm lượng ẩm và khí oxit nitơ cao (dễ gây ung thư), nên cần phải tiếp
tục được làm sạch trước khi sử dụng để sấy thực phẩm.
Tác nhân
Buồng hoà trộn
Khói
Nhiên liệu
Không khí
Không khí
Khí thải
Buồng sấy
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 9
1.3 QUAN HỆ GIỮA VẬT LIỆU ẨM VÀ KHÔNG KHÍ CHUNG QUANH
1.3.1 Độ ẩm cân bằng
Nếu ta có một vật ẩm đặt trong môi trường không khí ẩm sẽ xảy ra sự trao đổi
nhiệt, ẩm giữa vật ẩm và môi trường không khí. Quá trình trao đổi nhiệt phụ thuộc vào sự
chênh lệch nhiệt độ giữa không khí và vật, còn quá trình trình trao đổi ẩm phụ thuộc vào
chênh lệch áp suất riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật và của hơi nước trong không
khí ẩm. Nếu áp suất riêng phần trên bề mặt vật ẩm lớn hơn áp suất riêng phần trong
không khí sẽ xảy ra quá trình bay hơi từ vật ẩm, độ ẩm của vật giảm đi (vật liệu khô hơn).
Nếu ngược lại, áp suất riêng phần trên bề mặt vật ẩm nhỏ hơn ấp suất riêng phần trong
không khí thì vật liệu ẩm sẽ hấp thụ ẩm, độ ẩm tăng lên.Trong cả hai trường hợp áp suất
riêng phần của hơi nước trên bề mặt vật ẩm sẽ tiến dần tới trị số áp của riêng phần của
hơi nước trong không khí ẩm. Khi hai trị số áp suất riêng phần này bằng nhau thì vật và
môi trường ở trạng thái cân bằng ẩm. Lúc này vật không hút ẩm cũng không thải ẩm. Độ
ẩm của vật lúc này gọi là độ ẩm cân bằng Wcb. Độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào áp suất
riêng phần của hơi nước trong không khí, tức là phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của
không khí ϕ. Quan hệ hàm số: Wcb=f(ϕ) có thể được xác định bằng thực nghiệm và được
gọi là đường đẳng nhiệt. Đối với quá trình hút ẩm từ môi trường, đường cong Wcb=f(ϕ)
gọi là đường hấp thụ đẳng nhiệt. Đối với quá trình bay hơi ẩm từ vật, đường cong xây
dựng được là đường thải ẩm đẳng nhiệt (hình vẽ 1.1). Ngoài ra, độ ẩm cân bằng còn phụ
thuộc vào thành phần hoá học, liên kết ẩm và mức độ nào đó vào trạng thái của nguyên
liệu thực phẩm. Đa số sản phẩm thực phẩm khi nhiệt độ tăng thì Wcb giảm. Thời gian
truyền ẩm đến cân bằng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm của không khí
và vật ẩm, tốc độ của không khí, cấu trúc của vật ẩm.
Độ ẩm cân bằng có ý nghĩa lớn trong việc chọn chế độ sấy thích hợp cho từng loại
sản phẩm thực phẩm. Người ta thường chọn độ ẩm cuối cùng của sản phẩm sấy bằng độ
ẩm cân bằng của sản phẩm đó đối với giá trị trung bình cuả độ ẩm tương đối không khí
trong bảo quản.
1.3.2 Độ ẩm tới hạn Wth
Độ ẩm cân bằng của vật ẩm trong môi trường không khí có độ ẩm tương đối ϕ =
100% gọi là độ ẩm tới hạn Wth. Độ ẩm này là giới hạn của quá trình hấp thụ ẩm của vật
Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trang 10
hay là giới hạn của độ ẩm liên kết. Sau đó muốn tăng độ ẩm của vật phải nhúng vật vào
trong nước hoặc có nước ngưng tụ trên bề mặt vật. Ẩm thâm nhập vào vật sau này gọi là
ẩm tự do (hình vẽ 1.2). Trên đường cong vận tốc sấy, Wth là điểm uốn giữa giai đoạn vận
tốc sấy không đổi và giai đoạn vận tốc sấy thay đổi.
Độ ẩm tới hạn được xác định bằng cách đo độ ẩm cân bằng của vật liệu với không
khí bao quanh vật thể đó có độ ẩm tương đối 100 %, hoặc bằng đường cong hấp thụ đẳng
nhiệt của vật thể. Độ ẩm tới hạn của nguyên liệu hoặc sản phẩm càng lớn thì khả năng
hút ẩm càng lớn khi bảo quản trong không khí ẩm
0 W
100 %
0 W
ϕ
Ẩm

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét