Sấy Phun Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Của Công Nghệ Sấy Phun

Sấy là việc rút bớt lượng nước có trong nguyên liệu bằng cách khiến cho lượng nước bay hơi dần. Từ đó, nguyên liệu giảm độ ẩm xuống mức mong muốn. Có rất nhiều phương pháp sấy được ứng dụng trong thực tế. Sấy phun chính là một trong những công nghệ sấy hiện đại nhất hiện nay. Sấy phun là gì? Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun hiện đại như thế nào? Hãy cùng Đức Phát tìm hiểu kỹ hơn trong bài viết này.

Sấy phun là gì?

Sấy phun là công nghệ chuyên dùng để sấy nguyên liệu dạng dịch cao lỏng thành bột khô. Công nghệ này sấy phun được ứng dụng trong quá trình sản xuất sữa bột, cà phê hòa tan, bột cao dược liệu,… Tuy nhiên, hệ thống sấy phun chỉ thích hợp với các loại nguyên liệu dạng dịch không có đường hoặc tỷ lệ đường thấp. Nếu tỷ lệ đường cao, khi sấy có thể sẽ bị chảy, không thành dạng bột như mong muốn.

 

Công nghệ giúp chuyển hóa nguyên liệu thành dạng bột rắn trong một công đoạn, thay thế cho ba công đoạn như trước đây. 

Trước khi có công nghệ sấy phun, dịch cao lỏng sẽ phải cô đặc tới 90% và trải qua giai đoạn sấy nhiệt, sấy thăng hoa hoặc sấy lạnh. Quá trình sấy diễn ra trong thời gian tương đối dài từ 36 – 72 tiếng tùy theo phương pháp sấy. Nguyên liệu sẽ khô đặc thành một khối rắn. Sau đó, nguyên liệu được chuyển qua máy nghiền để nghiền thành bột khô. Nay với công nghệ sấy phun, dịch chỉ cần cô đặc khoảng 35% là có thể sấy phun. Sản phẩm được chuyển trực tiếp từ dạng dịch lỏng sang bột rắn chỉ với một giai đoạn, không cần phải nghiền như cách làm truyền thống trước đây.

Xem thêm: Máy đóng gói tự động

Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun hiện đại

Nếu đã hiểu sấy phun là gì, hãy cùng tìm hiểu về nguyên lý hoạt động của công nghệ này.

Trước tiên, nguyên liệu được cô đặc đến khi đạt 35% độ ẩm. Nguyên liệu dạng lỏng sẽ đi qua đĩa phun hoặc vòi phun. Tại đây, dịch lỏng được phân tán thành những giọt nhỏ dạng sương. Sở dĩ cần làm vậy vì nó tăng bề mặt trao đổi và khiến quá trình sấy diễn ra nhanh chóng hơn.

Nguyên liệu được phun vào trong buồng sấy. Tiếp theo, Không khí nóng sẽ được thổi vào liên tục thành dạng xoáy đều đặn theo hướng cùng chiều hoặc ngược chiều với các giọt mịn. Không khí nóng khiến lượng nước trong các giọt nhanh chóng bay hơi, đưa nguyên liệu trở thành thể rắn. Do khối dịch lỏng trước khi sấy đã được phân tán ở dạng giọt rất nhỏ nên khi sấy khô, nguyên liệu chuyển thành bột khô.

Xem thêm: Sấy lạnh là gì? Nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy lạnh

Ứng dụng của công nghệ sấy phun

Kỹ thuật sấy phun được ứng dụng trong quá trình sản xuất dược phẩm, thực phẩm, chế phẩm sinh học, một số hợp chất vô cơ, hữu cơ,… Bên cạnh đó, công nghệ sấy phun cũng được sử dụng trong hoạt động nghiên cứu. Một số loại máy sấy được ứng dụng cụ thể như:

• Máy sấy phun sương ly tâm tốc độ cao LPG chuyên dùng trong sấy cao đông y. Sản phẩm được sấy có dạng bột mịn.
• Máy sấy phun khô kiểu áp lực dòng YPG phù hợp cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, bột màu, gốm, hóa chất nông nghiệp, nhựa,…

Đặc điểm chung của những nguyên liệu được sấy phun là hạt có kích thước nhỏ, độ đồng đều cao, trung bình từ 150 – 300 µm, có độ ẩm thấp 1 – 5%. Sản phẩm giữ được màu sắc tự nhiên, giá trị dinh dưỡng gần như còn nguyên vẹn. Protein trong sản phẩm ít bị biến đổi do thời gian sấy nhanh và nhiệt độ sấy thấp. Cũng bởi những đặc điểm này, công nghệ ngày càng được ứng dụng nhiều trong quy trình sản xuất các loại thực phẩm chức năng có dạng bột. 

Máy sấy phun ly tâm công nghiệp

Hiện nay, loại máy ứng dụng công nghệ sấy phun được tin dùng nhiều nhất là máy sấy phun ly tâm. Máy có khả năng sấy nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng bột, dễ dàng kiểm soát nhiệt độ và định dạng hạt sản phẩm chính xác.

Cấu tạo của máy 

Cấu tạo chính của máy bao gồm các bộ phận:

Bơm cấp liệu

Thông thường, bơm cấp liệu sử dụng piston để đẩy nguyên liệu từ bồn chứa lên để phun sương và sấy.

Bộ phận phun sương

Bộ phận này thường có đĩa phun hoặc vòi phun. Đa phần các máy sấy phun ly tâm đều sử dụng một số đĩa phun và vòi phun nhất định như vòi phun áp suất cao hoặc vòi phun siêu âm, vòi phun hai chất lỏng,…

Tác dụng của đĩa phun và vòi phun là để phân tán nguyên liệu dạng lỏng thành các tia nhỏ giọt. Như vậy khi tác động nhiệt để sấy sẽ khô nhanh hơn và không bị khô thành một khối rắn như phương pháp sấy thăng hoa hay sấy lạnh mà trực tiếp được sấy thành dạng bột. 

Buồng sấy

Buồng sấy hay còn gọi là tháp sấy, là nơi diễn ra quá trình sấy phun khi nguyên liệu dạng dịch được phân tán thành các tia, giọt nhỏ dạng sương. 

Buồng sấy thường có nhiều lớp, lớp trong cùng làm bằng thép không gỉ, sau đó được ốp bằng lớp bông gốm cách nhiệt bên ngoài. Mặt ngoài của buồng sấy được ốp bằng những lá thép không gỉ hoặc lá nhôm mỏng để bảo vệ lớp bông gốm cách nhiệt. Vỏ ngoài buồng được đánh bóng giúp hạn chế bụi bám vào thành buồng. 

Bên cạnh đó, buồng sấy cần có diện tích lớn để quá trình sấy dịch diễn ra nhanh chóng hơn.

Hệ thống gia nhiệt

Hệ thống gia nhiệt có chức năng làm nóng không khí để tiến hành sấy nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thường từ 160 – 250 độ C.

Quạt cấp gió

Quạt thổi khí nóng từ hệ thống gia nhiệt vào tháp sấy, giúp buồng sấy đạt nhiệt độ thích hợp và sấy khô nguyên liệu.

Hệ thống lọc gió

Hệ thống hút gió từ bên ngoài qua bộ phận lọc khí. Việc này giúp đảm bảo không khí được đưa vào hệ thống gia nhiệt và buồng sấy sạch sẽ. 

Cyclone trích ly

Sau khi nguyên liệu được sấy phun thành bột khô, bột và khí nóng sẽ đi qua cyclone trích ly. Tại đây, bột thành phẩm được tách khỏi khí xả.

Bộ phận đựng sản phẩm

Bột thu hồi được từ cyclone sẽ đổ vào bộ phận đựng sản phẩm. Khi bột đầy, nhân công khóa van trên và tháo thu hồi để mang bột tới công đoạn tiếp theo. 

Phân loại máy sấy phun

Máy sấy phun hiện nay có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào nguyên lý hoạt động và cách bố trí.

Theo chiều tác nhân sấy

• Cùng chiều: là phương pháp sấy phun bố trí vòi phun ở trên phun xuống, cùng chiều với hướng khí được cấp vào buồng sấy. 
• Ngược chiều: là phương pháp sấy phun bố trí vòi phun từ trên phun xuống. Khí nóng được cấp vào buồng theo hướng từ dưới lên trên.
• Kết hợp: vòi phun được bố trí theo hướng từ dưới lên trên. Khí nóng được cấp từ trên xuống dưới. Khi phun, nguyên liệu đi theo đường vòng cung parabol. 

Theo vòi phun

• Vòi phun tạo sương bằng cơ khí
• Vòi phun tạo sương loại khí động
• Bộ phận tạo bụi sương bằng lực ly tâm

Theo cấp độ sấy

• Sấy một cấp (sấy phun)
• Sấy hai cấp

Xem thêm: Ý nghĩa của máy sấy dược liệu trong ngành dược

Ưu và nhược điểm của hệ thống sấy phun

Ưu điểm của sấy phun

• Công nghệ sấy phun giúp rút gọn thời gian, giảm thiếu thao tác, trực tiếp đưa nguyên liệu từ dạng dịch thành dạng bột khô. So với thiết bị sấy nghiền truyền thống như sấy nhiệt, sấy lạnh, sấy thăng hoa thì sấy phun được tối ưu hơn nhiều. 
• Giảm thiểu chi phí đầu tư máy nghiền bột mịn. 
• Quá trình sấy diễn ra nhanh chóng, nguyên liệu tiếp xúc nhiệt trong thời gian ngắn nên giữ được tối đa hương vị, màu sắc và chất dinh dưỡng. Bột thu được có độ ẩm thấp 3 – 4%, khả năng hòa tan cao 90 – 100%.
• Máy có thể sấy được những nguyên liệu có tính nhạy với nhiệt độ do nhiệt độ sấy thấp, thời gian sấy nhanh. 
• Máy sấy phun có thể vận hành liên tục trong thời gian dài, đem lại năng suất cao
• Kích thước của hạt bột khô có thể kiểm soát được khi sấy phun tùy vào loại vòi phun và đĩa phun mà bạn sử dụng. 
• Các bộ phận và khung máy được làm từ INOX 304 có tác dụng chống ăn mòn, chịu được nhiệt cao.

Nhược điểm của sấy phun

• Máy sấy phun tương đối cồng kềnh và yêu cầu cao ở đoạn lắp đặt
• Nguyên lý của máy sấy phun là sử dụng không khí nóng bơm vào buồng sấy để sấy khô nguyên liệu nên trong quá trình sấy sẽ tiêu tốn nhiều nhiệt năng. 
• Máy chỉ ứng dụng được với nguyên liệu dạng dịch lỏng và thành phẩm là dạng bột. 
• Để đạt chất lượng đầu ra, máy phải đạt tới nhiệt độ nhất định. Cài đặt sai nhiệt độ hoặc chênh lệch sẽ không đảm bảo tỉ lệ và chất lượng bột sản phẩm
• Việc thu hồi sản phẩm và bụi sẽ làm tăng chi phí cho quá trình sấy.

Như vậy, Đức Phát đã chỉ cho các bạn thấy sấy phun là gì, cấu tạo của máy sấy phun ly tâm công nghiệp và nguyên lý hoạt động của công nghệ sấy phun. Nếu bạn có nhu cầu tìm mua máy sấy phun ly tâm, bạn hãy tham khảo máy sấy phun của Đức Phát. Chúng tôi là đơn vị chuyên nhập khẩu và cung cấp máy móc từ Trung Quốc. Các máy móc của Đức Phát đều là máy chính hãng, có đầy đủ hợp đồng và đạt chuẩn chất lượng. Chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn 24/7 và hỗ trợ vận chuyển toàn quốc, lắp đặt và nghiệm thu trực tiếp tại xưởng. 

Vui lòng liên hệ hotline 0919476666 hoặc trực tiếp tới showroom để được tư vấn.