Tìm hiểu nguyên lý sấy chân không

Posted on by envitech

Nguyên lý và cấu tạo máy sấy chân không

Sấy chân không là quá trình sấy được thực hiện nhờ sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt sản phẩm và môi trường xung quanh. Khi áp suất trên bề mặt sản phẩm (P1) mà lớn hơn áp suất của môi trường tác nhân sấy (P2) thì nước trong sản phẩm sẽ thoát ra môi trường xung quanh. Do đó, với nguyên lý tạo chân không, áp suất P2 sẽ giảm đồng thời ẩm sẽ bốc hơi ở nhiệt độ thấp (khoảng 400C) nên tốc độ sấy sẽ tăng lên và có thể sấy được ở nhiệt độ thấp để tăng chất lượng sản phẩm.

Máy sấy chân không có cấu tạo làm 3 phần chính: Thiết bị sấy, thiết bị ngưng tụ ẩm và bơm chân không.

Vật liệu sấy được tách ẩm trong buồng chân không và được truyền nhiệt chủ yếu thông qua bức xạ nhiệt từ vỏ thùng. Vỏ thùng được gia nhiệt từ bộ phận cấp nhiệt (thường bằng điện trở).

Hơi ẩm thoát ra từ vật liệu được bơm chân không hút theo chu kỳ. Để bảo vệ bơm, hơi ẩm này được tách ẩm trên đường đi bằng một bình ngưng tụ với  năng lượng có thể từ nước mát (từ tháp giải nhiệt) hoặc dàn lạnh của hệ thống điều hòa không khí.

Với máy sấy chân không kiểu mẻ, thường quá trình sấy diễn ra theo các chu kỳ gia nhiệt – hút chân – xả ẩm. Thời gian của các chu kỳ phụ thuộc vào công suất gia nhiệt, công suất hút chân không và vật liệu sấy.

Ưu điểm của sấy chân không

  • Sấy chân không làm cho nước trong sản phẩm sôi ở nhiệt độ thấp nên sấy nhanh hơn phương pháp sấy thông thường,
  • Sấy chân không nhiệt độ sấy thấp nên giữ nguyên được màu sắc, hương vị, chất dinh dưỡng cũng như các tính chất đặc trưng của sản phẩm.
  • Sấy chân không hầu như không làm biến đổi tính chất vật lý, hóa học của vật sấy.
  • Sấy chân không giữ nguyên được cấu trúc vật sấy (không móp méo, sẹp khi sấy thông thường)
  • Sản phẩm được sấy chân không có độ ẩm rất thấp ~1-3% nên bảo quản được lâu hơn.
  • Bộ điều khiển tự động, tự hoạt động theo cài đặt của người sử dụng giúp sử dụng dễ dàng, tiết kiệm thời gian và công sức của người sử dụng.
  • Máy sấy chân không có áp suất nhỏ nên thành máy được làm dày hơn, cứng hơn và cách nhiệt tốt hơn.

Nhược điểm của phương pháp sấy chân không

  • Do máy có thêm bộ phận hút chân không nên kích thước của máy lớn và cồng kềnh hơn máy sấy nhiệt cùng thể tích sấy .
  • Máy sấy sử dụng phương pháp sấy chân không có giá thành cao hơn so với máy sấy nhiệt khá nhiều.
  • Chi phí sản xuất lớn nên không phù hợp với hộ gia đình và kinh doanh nhỏ.

Sự khác nhau giữa sấy Chân Không và sấy Thăng Hoa

  • Sự khác biệt giữa sấy chân không và sấy thăng hoa ở đây chính là quy trình  chuẩn bị vật liệu sấy trước khi đưa vào máy sấy: Ở máy sấy Thăng hoa trước hết phải làm đông đá vật liệu sấy sau đó dưa vào máy sấy Chân không (còn sấy chân không thì vật liệu sấy không được làm đông đá mà giữ nguyên tình trạng vật liệu sấy ban đầu). Khi nước trong sản phẩm sấy đang ở trạng thái rắn đưa ngay vào máy sấy chân không nước sẽ chuyển sang thể khí mà không chuyển qua thể lỏng như thông thường. Đó chính là thăng hoa.
  • Ở sấy thăng hoa vật liệu sấy sẽ bị làm đông đá rất nhanh ngay lập tức, điều này giúp vật liệu sấy giữ được cấu trúc vật lý tốt hơn so với sấy chân không. Khi sấy chỉ có nước trong sản phẩm bị hút ra ngoài nên giữ được nhiều chất dinh dưỡng, màu sắc và có độ giòn.

Ứng dụng

  • Sấy chân không trong lĩnh vực dược phẩm, y tế:

Các ứng dụng trong lĩnh vực này bao gồm làm khô mô tế bào trong việc nghiên cứu và bệnh lý ung thư, làm khô các vật liệu dễ phân hủy như chất màu, protein, hoặc vitamin.

Buồng sấy chân không cũng được sử dụng để làm khô các bộ phận nhỏ hoặc rất nhỏ như làm khô ống phun thuốc xịt mũi làm từ nhựa cực mỏng sau khi được làm sạch sẽ cần phải được làm khô lại. Trong buồng sấy đối lưu thông thường, không thể loại bỏ hoàn toàn độ ẩm khỏi ống.

Sấy chân không được sử dụng nhiều trong lĩnh vực y tế. Các đinh cấy ghép và ốc vít siêu nhất được làm sạch trong các giỏ đặc biệt và sau đó được làm khô trong buồng sấy chân không. 

  • Sấy chân không trong lĩnh vực thực phẩm:

Được áp dụng để sấy các loại vật liệu có chứa nhiều hàm lượng tinh dầu, hương hoa, dược phẩm, các nông sản thực phẩm có yêu cầu nhiệt độ sấy thấp nhằm giữ nguyên chất lượng và màu sắc, không gây phá hủy, biến tính các chất. 

Và đặc biệt phương pháp sấy chân không được dùng để sấy các vật liệu khô chậm khó sấy như các loại gỗ quý nhằm mang lại chất lượng sản phẩm sấy cao đáp ứng được các yêu cầu sử dụng trong và ngoài nước, rút ngắn đáng kể thời gian sấy. Do có khả năng tiến hành sấy ở nhiệt độ sấy thấp hơn nhiệt độ môi trường nên sản phẩm sấy chân không giữ được hầu  như các tính chất ban đầu của vật liệu, sản phẩm bảo quản lâu và ít bị tác động bởi điều kiện bên ngoài.

  • Sấy chân không trong lĩnh vực hàng không vũ trụ:

Tủ sấy chân không cũng được ứng dụng trong lĩnh vực thử nghiệm trong hàng không vũ trụ, để làm khô nhanh bột, vật liệu hạt hoặc các vật liệu có tính dẫn nhiệt thấp.

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT THIẾT BỊ MÔI TRƯỜNG (ENVITECH CORP)

Địa chỉ: Số 7/52 đường Lê Trọng Tấn, P. Khương Mai, Q. Thanh Xuân, HN

Nhà máy: Cụm công nghiệp Ngọc Hoà, xã Ngọc Hoà, H. Chương Mỹ, Hà Nội

Hotline: 0913237655 / 0989874288