Thổi một dòng khí xuyên từ dưới lên qua một lớp những thành phần nhỏ ( hạt ). Khi lưu lượng còn thấp, khí chỉ xuyên qua khoảng trống trống giữa những thành phần rồi ra khỏi lớp hạt .
Khi tăng lưu lượng đến giá trị nào đó, các phần tử bắt đầu lơ lững trong dòng khí đi lên. Lúc này lực ma sát giữa phần tử và lưu chất cân bằng với trọng lượng phần tử, thành phần thẳng đứng của lực nén giữa các phần tử kề cận mất đi, tổn áp xuyên qua lớp hạt bằng với trọng lượng các phần tử trong lớp hạt đó. Lớp hạt được xem như vừa chớm sôi hay sôi tối thiểu. Vận tốc dòng khí ở trạng thái này gọi là vận tốc tối thiểu Vmf. Giá trị Vmf phụ thuộc vào đặc tính vật lý của hạt như kích thước, hình dáng, trọng lượng riêng, độ xốp khối hạt; và các đặc tính vật lý của khối khí như độ nhớt, khối lượng riêng.
Khi tốc độ khí cao hơn Vmf, Open những khủng hoảng bong bóng lớn bên trong lớp hạt và tổn áp qua lớp hạt vẫn không tăng. Sự Open những khủng hoảng bong bóng khí làm cho những thành phần được đẩy lên rồi rơi xuống nên được trộn đều một cách liên tục tạo ra sự đồng đều nhiệt độ của toàn lớp. Đây là trạng thái sôi, tiếng Anh là “ fluidised ” nghỉa là chất rằn hoàn toàn có thể đối lưu gần như chất lỏng .
Nếu tăng tốc độ khí đến một giá trị nào đó những thành phần trở nên lơ lững trọn vẹn trong không khí và được gọi là trạng thái tới hạn. Nếu tốc độ khí vượt qua trạng thái này thì những phần rử hạt sẽ vận động và di chuyển theo dòng khí ra ngoài .
Trong sấy hạt, tốc độ khí được lựa chọn ở trạng thái có khủng hoảng bong bóng, gọi là tốc độ khí mặt phẳng Vaf. Theo kinh nghiệm tay nghề Vaf gấp 1,5 đến 2 lần là thích hợp cho sấy hạt theo nguyên tắc tầng sôi .
1.2 Máy sấy tầng sôi ở các nước
Máy sấy tầng sôi ( MSTS ) được điều tra và nghiên cứu sớm ở Vương Quốc của nụ cười từ 1993, thương mại kinh doanh hóa từ 1995, đến nay có nhiều máy với hiệu suất sấy đến 20 tấn / h. Năm 2002, khoảng chừng 7 % lúa Thái được sấy bằng MSTS và có lẽ rằng là nước vận dụng nhiều MSTS nhất lúc bấy giờ ( Sungareeyakul et al., 2002 ; trích dẫn bởi Nathakaranakule, 2002 ) .
Mỹ và nước Australia cũng có nhiều điều tra và nghiên cứu cơ bản về sấy tầng sôi. Ở nhiệt độ sấy 120 ‑ 150 °C, khoảng chừng 11 ‑ 30 % hạt bị hồ hóa một phần, do nhiệt độ nhiệt độ hạt tăng đến 92 ‑ 100 oC ( Truitt và Siebenmorgen 2006 ), do đó tỷ suất gạo nguyên cao hơn sấy nhiệt độ thường. Thực chất, gạo đã bị “ thử thách ” “ spin-off ”, nghĩa là gạo mới mà trông như gạo cũ đã dữ gìn và bảo vệ vài tháng. Nên mức độ vận dụng quy mô thương mại MSTS ở Mỹ và Úc cho lúa gạo coi như không có .
Tuy thông tin gần đây từ công nghiệp xay xát Xứ sở nụ cười Thái Lan không nhiều, nhưng tập hợp nhiều nguồn, hoàn toàn có thể nói MSTS được dùng nhiều hơn để sấy gạo đồ ( parboiled rice ) mà gạo rạn nứt được hồ hóa kết dính lại, và sấy bắp ( ngô ) mà nứt hay không rồi cũng nghiền thành bột …
1.3 Máy sấy tầng sôi ở Việt Nam
Năm 1995, Đại học Nông Lâm TP HCM là đơn vị đầu tiên đưa ra 2 mẫu máy sấy tầng sôi năng suất 1 tấn/giờ (STS-1) và 5 tấn/giờ (STS-5) dùng cho lúa hoặc bắp (Hình 1), có sơ đồ cấu tạo như Hình 2. Khi hoạt động, hạt từ phểu được trục cuốn đẩy liên tục vào buồng sấy, “sôi” và đi dọc sàn sấy nhờ sức đẩy của khí sấy rồi được tháo ra ở cuối sàn nhờ trục tháo hạt. Không khí sấy thoát ra khỏi khối hạt qua xy-clôn để lắng tạp chất, một phần được hồi lưu về quạt với khí lò để tiết kiệm nhiệt.
Hình 1 : Máy sấy STS-1 do Đại học
Nông Lâm thiết kế sản xuất
Kết quả thử nghiệm với lúa vụ Hè-Thu 1995 tại Cần Thơ cho thấy : Thời gian sấy hạt trung bình khoảng chừng 2-3 phút, nhiệt độ sấy 115 oC, giảm ẩm độ của hạt từ 31 xuống 21 %. Hạt sau khi sấy được lấy mẫu và làm khô từ từ để so sánh với mẫu hạt phơi chuẩn trong bóng râm. Độ rạn nứt hạt qua xay xát của hai mẫu trên là không độc lạ, độ trắng của gạo cũng tương tự nhau .
Tuy hiệu quả kỹ thuật tốt, chứng tỏ được năng lực kỹ thuật của nguyên tắc sấy tầng sôi, nhưng tác dụng khuyến nông không tốt, vì giá máy khá đắt ( 150 triệu đồng với STS-5, giá năm 1995 ) ; nông dân chưa sẵn sàng chuẩn bị đảm nhiệm, còn doanh nghiệp lúa gạo chưa sắp xếp được máy này trong mạng lưới hệ thống của họ. Máy tầng sôi thứ hai theo mẫu STS-5, do Viện Cơ Điện-CNSTH lắp ráp ở Long An, cũng chung cảnh ngộ không được sử dụng dù sấy đạt. Đây là những kinh nghiệm tay nghề về sự thích hợp giữa nhu yếu xã hội và năng lực kỹ thuật khi muốn cơ giới hóa .
Gần đây, máy sấy tầng sôi đã được “ tái sử dụng ” lại ở Nước Ta. Đã có những mẫu máy sấy tầng sôi hiệu suất 15 tấn / giờ và 20 tấn / giờ được sản xuất và thương mại kinh doanh hóa ở ĐBSCL. Các máy này đa phần tích hợp với máy sấy tháp cho những dây chuyền sản xuất sấy lúa lương thực quy mô lớn 200 – 500 tấn / ngày .
Đối với lúa giống, chưa thấy tài liệu trong nước và trên quốc tế công bố việc sử dụng máy sấy tầng sôi để sấy, những tác dụng nghiên cứu và điều tra chỉ tập trung chuyên sâu với lúa lương thực. Lý do hoàn toàn có thể đơn thuần là sấy tầng sôi càng hiệu suất cao hơn khi sấy ở nhiệt cao, tiếp xúc với nhiệt độ cao mặc dầu trong thời ngắn vẫn luôn là điều cấm kỵ so với lúa giống .
.png)
Hình 2 :. Sơ đồ nguyên tắc máy sấy STS do Đại học Nông Lâm thiết kế sản xuất
XEM ỨNG DỤNG MÁY SẤY TẦNG SÔI TẠI ĐÂY:
