Nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa hay còn gọi là sấy đông khô, là một công nghệ sấy cao cấp nhất hiện nay. Sấy thăng hoa bao gồm cả sấy chân không vì thế máy sấy và quy trình sấy thăng hoa phức tạp hơn rất nhiều so với sấy chân không.

Thăng hoa là quá trình chuyển biến trạng thái vật chất, trực tiếp từ thể rắn qua thể khí, mà không qua thể lỏng trung gian. Vậy sấy thăng hoa là quá trình sấy mà làm nước ở trong vật sấy chuyển hóa trực tiếp từ thể rắn sang thể khí, không qua thể lỏng.

Ở nhiệt độ bình thường, nước trong vật sấy tồn tại ở thể lỏng vì thế muốn sấy thăng hoa ta phải đưa nước về thể rắn (cấp đông) sau đó mới chuyển hóa sang thể khí (sấy thăng hoa).

1. Cấu tạo của máy sấy thăng hoa

Máy sấy thăng hoa được cấu tạo bởi những thiết bị như sau:

Bình thăng hoa (buồng sấy thăng hoa): là một tủ kín, bên trong có các ngăn, thường có cấu tạo hình trụ, được đậy kín vì bình làm việc dưới chân không 0,1 – 1 mmHg. Vật liệu để trên khay đặt trên các giá cố định trong buồ ng sấy. Cấpnhiệt cho vật sấy trong quá trình sấy thăng hoa có thể thực hiện bằng tiếp xúc hay bức xạ hoặc kết hợp cả hai cách.
Bình ngưng tụ: có nhiệm vụ ngưng tụ hơi ẩm thoát ra và làm đóng băng ẩm này trong quá trình sấy. Dùng bình ngưng sẽ giảm nhẹ sự làm việc của bơm chân không.
Hệ thống bơm chân không: có nhiệm vụ hút khí tạo chân không ban đầu cho bình thăng hoa và trong thời gian sấy có nhiệm vụ hút hết khí không ngừng, bảo đảm sự làm việc của thiết bị.
Hệ thống làm lạnh: nhiệm vụ của hệ thống làm lạnh là làm lạnh sản phẩm đến nhiệt độ yêu cầu (dưới điểm ba thể) và làm lạnh bình ngưng để ngưng tụ và đóng băng ẩm thoát ra, tạo điền duy trì chân không và chế độ làm việc trong hệ thống.

1 – bình thăng hoa; 2 – van; 3 – xyfon; 4 – bể chứa nƣớc nóng; 5 – bình ngưng; 6 – bình tách lỏng; 7 – giàn ngưng amôniac; 8 – bình chứa amôniac; 9 – máy nén;10 – bơm chân không; 11,12,13 – động cơ điện; 14 – bơm ly tâm; 15 – phin lọc;16 – tấm gia nhiệt; 17 – chân không kế; 18 – van điều chỉnh; 19 – khay chứa vật liệu sấy; 20 – tấm gia nhiệt dƣới; 21 – bộ điều chỉnh nhiệt.

2. Nguyên lý hoạt động của máy sấy thăng hoa

2.1. Giai đoạn 1: Cấp đông

Sản sấy sẽ được cấp đông ở nhiệt độ -30 đến -70 độ C tùy vào từng sản phẩm. Những sản phẩm sấy chân không thông thường sẽ cấp đông ở nhiệt độ – 40 độ C cho tới khi nước ở trong vật sấy chuyển hoàn toàn sang thể rắn. Đây là giai đoạn khá quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hình dáng và màu sắc sản phẩm sau khi sấy. Nếu sản phẩm được cấp đông ở nhiệt độ càng thấp thì khả năng giữ nguyên được hình dáng sản phẩm càng cao và tạo ra những sản phẩm có chất lượng hơn hẳn.

2.2. Giai đoạn 2: Sấy chân không

Tại sao lại phải sấy chân không? Ở môi trường chân không nước sôi ở nhiệt độ rất thấp. Khi nước sôi tốc độ bốc hơi diễn ra nhanh nhất nên sấy trong môi trường chân không sẽ nhanh hơn rất nhiều. Bạn có thể tham khảo bảng nhiệt độ sôi của nước theo áp suất dưới đây

Sau khi sấy chân không, 90% nước trong vật sấy sẽ được lấy ra.

2.3. Giai đoạn 3: Sấy khô thứ cấp

Ở giai đoạn này, nước còn lại trong sản phẩm sẽ được lấy ra. Nhiệt độ trong buồng sấy sẽ được tăng dần cho tới khi lượng nước trong vật sấy còn lại khoảng 1-5%. Ở giai đoạn này, nhiệt độ có thể được điều chỉnh tăng dần và có thể >0°C.

Sấy trong môi trường chân không sẽ làm nước sôi ở nhiệt độ thấp giúp tăng tốc độ bay hơi. Sấy chân không làm rút ngắn thời gian sấy, sản phẩm thu được đẹp hơn, chất lượng cao hơn.

Sấy thăng hoa được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp bởi đặc tính ưu việt của nó. Hiện tại ở nước ta cũng đã có nhiều doanh nghiệp đầu tư công nghệ “mới” này. Tuy nhiên chi phí thiết bị và chuyển giao công nghệ còn cao nên việc đầu tư cho thiết bị này còn nhiều yếu tố như lựa chọn đặc thù, kinh phí đầu tư hay quy mô sản xuất để quyết định đầu tư cho phù hợp.

Tổng kết

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp ích cho bạn và đừng quên tham khảo thông tin mới nhất tại đây. 

Nếu quý khách hàng có bất kỳ thắc mắc nào cần giải đáp xin vui lòng liên hệ theo hotline 0932266758 sau để được hỗ trợ sớm nhất!