4.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO
1
2 3
4
17 5
8
7
9
16
10
12 13
14
15
6 11
Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo máy sấy phun IC40D 1. Máy nén khí 8. Điện trở gia nhiệt 2. Bộ điều chỉnh áp suất khí nén 9. Buồng sấy
3. Vòi phun khí động 10. Bình thu cặn sấy 4. Bơm nhu động cấp liệu 11. Cyclon
5. Bình chứa liệu cấp 12. Bình thu hồi sản phẩm khô 6. Cửa lấy không khí 13. Đường thoát khí thải 7. Quạt đa tốc 14. Bảng điện
42
15.Đồng hồ hiển thị nhiệt độ không khí vào bộ đốt.
16.Đồng hồ hiển thị nhiệt độ không khí ra khỏi buồng sấy.
17.Đồng hồ hiển thị nhiệt độ không khí vào buồng sấy.
18.Núm vặn điều chỉnh tốc độ bơm.
19.Núm vặn điều chỉnh tốc độ quạt.
20.Đèn báo quá nhiệt.
21.Đèn báo có điện vào.
22.Công tắc bật bơm cấp dịch.
23.Công tắc bật quạt cấp không khí.
24.Công tắc bật bộ đốt 600W.
25.Công tắc bật bộ đốt 1000W.
26.Công tắc tổng.
Hình 3.2 : Sơ đồ bảng điều khiển
Mô hình máy sấy phun IC40D do công ty DIDACTA - ITALIA sản xuất. Mô hình được trang bị cho phòng thí nghiệm trọng điểm của Viện khoa học và công nghệ Nhiệt lạnh - Trường đại học Bách Khoa Hà Nội. Đây là một hệ thống thiết bị mang tính chất giáo học với năng suất sấy là 400ml nước bốc hơi/giờ, tốc độ bơm nhập liệu tối đa là 45 vòng/phút. Mô hình sử dụng nguyên lý sấy phun cùng chiều với vòi phun khí động hai dòng hỗn hợp ngoài.
Buồng sấy là một bình hình trụ bằng thủy tinh borosilicate trong suốt giúp quan sát toàn bộ quá trình diễn ra trong buồng sấy. Bộ gia nhiệt không khí cấp gồm hai điện trở đốt công suất 600W và 1000W điều khiển on-off độc lập nhau. Một bơm nhu động dùng để bơm dịch sấy từ bình chứa qua hệ thống ống dẫn tới vòi phun. Không khí sau khi trao đổi nhiệt thoát ra khỏi buồng sấy được dẫn qua cyclon bằng thủy tinh để tách sản phẩm bột và thải khí ra ngoài.
Mô hình IC40D được trang bị ba cảm biến nhiệt độ là các cảm biến số “15”,
“16” và “17”. Cảm biến nhiệt độ số 15 dùng để đo nhiệt độ không khí trước bộ gia nhiệt. Cảm biến nhiệt độ số 16 để đo nhiệt độ không khí ra khỏi buồng sấy. Cảm biến nhiệt độ số 17 dùng để đo nhiệt độ không khí cấp vào buồng sấy.
15 17 16
26
20 19 18
25 24 23 22
21 21
43 4.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
Không khí đi qua cửa 6 được quạt đa tốc 7 đẩy vào bộ gia nhiệt 8. Ở đây không khí được gia nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu và được thổi qua bộ phận phân phối không khí vào buồng sấy. Nguyên liệu sấy ở dạng dịch được bơm nhu động 4 đưa từ bình chứa 5 tới vòi phun 3. Máy sấy phun IC40D sử dụng vòi phun khí động hai dòng hỗn hợp ngoài. Nhờ vòi phun khí động 3 dòng dịch được xé nhỏ thành các hạt sương và hòa trộn với dòng không khí nóng thực hiện quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất dọc theo suốt chiều dài buồng sấy 9. Các hạt có kích thước lớn, chưa bay hơi hết đóng thành cục được tách ra và thu vào bình thu hồi cặn sấy 10. Không khí thoát ra khỏi buồng sấy mang theo bột sản phẩm được dẫn tới cyclon 11. Bột khô được thu hồi vào bình thu hồi 12 theo nguyên lý ly tâm, không khí được thải ra ngoài qua ống thoát khí 13. Quá trình hoạt động diễn ra liên tục cho đến khi vật liệu sấy trong bình chứa liệu được dùng hết.
4.3 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM IC40D CẢI TIẾN
Với mục đích xác định phân bố trường nhiệt độ và trường tốc độ trong buồng sấy nên việc đưa các đầu đo vào là cần thiết. Trong mô hình thí nghiệm IC40D thì buồng sấy là một bình hình trụ cấu tạo bằng thủy tinh hữu cơ borosilicate nên việc đưa các đầu đo vào buồng sấy là rất khó khăn do không thể khoan lỗ. Vì vậy một buồng sấy có kích thước và cấu tạo tương tự đã được chế tạo [6], bản vẽ chi tiết chế được thể hiện trên hình 4.3.
Buồng sấy của mô hình IC40D có đường kính là 124 mm và chiều dài là 550 mm. Buồng sấy mới được chế tạo bằng ống Inox201 có sẵn, loại 114 mm và dày 3mm (do ống Inox201 không có loại đường kính 124 mm). Để có thể đo được nhiệt độ tại nhiều điểm trong buồng sấy, dọc thành buồng sấy tiến hành khoan 8 lỗ Ф12 mm và ở đầu nối với cyclon khoan 1 lỗ Ф12 mm để đưa các đầu cặp nhiệt vào. Vị trí lỗ đầu tiên cách vòi phun 60 mm, các lỗ kế tiếp cách nhau 60 mm và nằm so le với nhau để có thể đo được nhiều điểm trong buồng sấy mà không làm ảnh hưởng đến dòng không khí trong buồng sấy.
44
ỉ8
120°
B B
B-B 6 8
ỉ8 ỉ150
ỉ114 ỉ34
ỉ38
ỉ11078 2 ỉ38 ỉ60 6
30°
ỉ114
6050
5080
ỉ34
ỉ38 80 81 90
40 ỉ12
120 160 440 500 550
606060 ỉ150
4ỉ12
3ỉ12
ỉ12
Hình 4.3 : Bản vẽ chế tạo buồng sấy mới
Buồng được bọc cách nhiệt sấy để giảm lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh. Vật liệu dùng để bọc cách nhiệt là bông thủy tinh, dày 50 mm.
45
a. Khi chưa bọc cách nhiệt b. Khi bọc cách nhiệt và gắn cặp nhiệt
Hình 4.4 : Hình ảnh buồng sấy sau khi chế tạo
46