Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TỦ SẤY QUE HÀN 1. Khái niệm Thiết bị "Tủ sấy que hàn áp dụng phương pháp sấy bằng nhiệt điện trở" nhằm cung cấp một giải pháp hiệu quả và tiên tiến cho việc sấy thực phẩm trong ngành công nghiệp. Việc sấy que hàn là một bước quan trọng để đảm bảo chất lượng và độ bền của sản phẩm que hàn trong ngành cơ khí nói chung và các ngành khác nói riêng. Dự án này nhằm cải thiện quá trình sấy que hàn, tăng năng suất và đảm bảo tính ổn định của quá trình này.1 : Tủ sấy que hàn 30kg Best Arc DYH-30 Bảng 1.1 Thông số và tính năng chính của tủ sấy que hàn 30kg Best Arc DYH- 30 Điện vào 1phase/220V/50Hz Khả năng sấy 30 kgs,que dài 450mm Nhiệt độ sấy tối đa 500 oC +/-20 oC Kích thước 80cm x 40cm x 50cm Trọng lượng 30kg Sinh viên thực hiện: Lương Hữu Hoành Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Dự 3 Trần Nhật Long Nguyễn Viết Thọ Tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy que hàn 1.
Mục đích nghiên cứu Mục đích của đồ án tốt nghiệp này là nghiên cứu và phát triển một tủ sấy que hàn hiệu quả và đáng tin cậy cho ứng dụng sấy que hàn. Chúng ta sẽ tìm hiểu về các yêu cầu kỹ thuật và tiêu chuẩn về an toàn cần tuân thủ trong quá trình sấy. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về các phương pháp và công nghệ mới nhất để cải thiện hiệu suất sấy, bảo vệ chất lượng que hàn và tối ưu hóa tiến trình sấy que hàn. Phương pháp sấy bằng nhiệt điện trở Phương pháp sấy bằng nhiệt điện trở là một phương pháp sấy tiên tiến và hiệu quả.
Nó dựa trên việc áp dụng dòng điện qua các điện trở để tạo ra nhiệt, từ đó sấy khô các sản phẩm. Công nghệ này cho phép chúng tôi tạo ra nhiệt độ cao và ổn định, giúp kiểm soát quá trình sấy một cách chính xác và linh hoạt. Điều này đảm bảo rằng sản phẩm được sấy đều, không bị cháy hay bị hư hỏng do áp lực nhiệt không đồng đều. Cấu trúc và tính năng của tủ sấy que hàn Tủ sấy que hàn được thiết kế với cấu trúc chắc chắn, sử dụng vật liệu chịu nhiệt và kháng hóa chất.
Nó bao gồm một hệ thống điều khiển thông minh để kiểm soát nhiệt độ và thời gian sấy. Tủ còn có các thành phần như cảm biến nhiệt độ, quạt thông gió và hệ thống bảo vệ an toàn để đảm bảo quá trình sấy diễn ra một cách an toàn và hiệu quả. Lợi ích của việc sử dụng tủ sấy que hàn Việc sử dụng tủ sấy que hàn sấy bằng phương pháp nhiệt điện trở mang lại nhiều lợi ích. Đầu tiên, nó cải thiện chất lượng sản phẩm bằng cách đảm bảo sản phẩm sấy được sấy đồng nhất và không bị cháy hoặc bị hư hỏng.
Thứ hai, nó tăng năng suất bằng cách giảm thời gian sấy, từ đó giúp gia tăng sản xuất.Thứ ba, phương pháp nhiệt điện trở tiết kiệm năng lượng, vì nó cho phép kiểm soát chính xác lượng nhiệt được tạo ra và truyền vào sản phẩm. Điều này giúp giảm lượng năng lượng tiêu thụ so với các phương pháp sấy truyền thống. Cuối cùng, Sinh viên thực hiện: Lương Hữu Hoành Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Dự 4 Trần Nhật Long Nguyễn Viết Thọ Tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy que hàn việc sử dụng tủ sấy que hàn sấy bằng nhiệt điện trở cũng đóng góp vào bảo vệ môi trường, vì nó giảm thiểu khí thải và lượng chất thải sinh ra từ quá trình sấy. Những kiến thức cơ bản về thiết bị sấy 1.
Quá trình sấy 1. Định nghĩa Quá trình sấy là quá trình làm khô một vật thể bằng phương pháp bay hơi. Đối tượng của quá trình sấy là các vật ẩm là những vật thể có chứa một lượng chất lỏng nhất định. Chất lỏng chứa trong vật ẩm thường là nước.
Một số ít vật ẩm chứa chất lỏng khác là dung môi hữu cơ. Ví dụ: sơn vecni…Qua định nghĩa ta thấy quá trình sấy yêu cầu các tác động cơ bản đến vật ẩm là: - Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm trong vật hóa hơi. - Lấy hơi ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường. Ở đây quá trình hóa hơi của ẩm lỏng trong vật là bay hơi nên có thể xảy ra ở bất kỳ nhiệt độ nào.
Phân biệt quá trình sấy với một số quá trình làm khô khác Có một số quá trình có thể làm giảm ẩm trong vật thể nhưng không phải là quá trình sấy, đó là: - Vắt ly tâm là quá trình làm giảm ẩm của vật liệu bằng phương pháp cơ học. Phương pháp này chỉ có thể làm cho ẩm tự do thoát ra khỏi vật. - Cô đặc là phương pháp giảm ẩm của vật thể (dung dịch) bằng cách đun sôi. Ví dụ cô đặc dung dịch đường, sữa… Người ta có thể dùng phương pháp sấy phun để sấy dung dịch đường thành bột đường, sấy dung dịch sữa thành sữa bột… Trong sấy phun người ta phun dung dịch thành hạt vô cùng nhỏ.
Các hạt nhỏ tiếp xúc với không khí nóng và ẩm bay hơi vào không khí. Chất rắn trong dung dịch còn lại ta thu được dưới dạng bột. Sinh viên thực hiện: Lương Hữu Hoành Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Dự 5 Trần Nhật Long Nguyễn Viết Thọ Tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy que hàn 1. Các phương pháp sấy Như đã trình bày ở trên, để sấy khô một vật ẩm cần hai tác động cơ bản: một là gia nhiệt cho vật làm cho ẩm trong vật hóa hơi (cụ thể là bay hơi ở bất kỳ nhiệt độ nào), hai là làm cho ẩm thoát ra khỏi vật và thải vào môi trường.
Để cấp nhiệt cho vật có thể dùng phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho vật ẩm tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt đối lưu (cho vật ẩm tiếp xúc với chất lỏng hay khí có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt bức xạ (dùng các nguồn bức xạ cấp nhiệt cho vật), dùng điện trường cao tần để nung nóng vật. Để lấy ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường có thể dùng nhiều biện pháp như: dùng môi chất sấy, dùng máy hút chân không, khi sấy ở nhiệt độ cao hơn 100 độ C hơi ẩm thoát ra có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển sẽ tự thoát vào môi trường. Khi dùng môi chất sấy làm nhiệm vụ thải ẩm, do môi chất sấy tiếp xúc với vật ẩm, ẩm sẽ thoát ra do 3 lực tác động: do chênh lệch nồng độ ẩm trên bề mặt vật và môi chất sấy, do chênh lệch nhiệt độ giữa ẩm thoát ra và môi chất sấy sinh ra lực khuếch tán nhiệt, do chênh lệch phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật ẩm và trong môi chất sấy. Khi dùng bơm chân không làm nhiệm vụ thải ẩm, hơi ẩm được bơm chân không hút đi và thải vào môi trường.
Có thể sử dụng thiết bị ngưng tụ hơi (hay ngưng kết) làm cho ẩm ngưng thành lỏng (hoặc rắn và thải vào môi trường bằng cách xả (ứng dụng vào trong sấy thăng hoa)). Thường dùng kết hợp máy hút chân không với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm để thải ẩm. Cách phân loại phương pháp sấy đúng đắn và khoa học nhất là căn cứ vào các điểm cơ bản đã phân tích ở trên. Sinh viên thực hiện: Lương Hữu Hoành Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Dự 6 Trần Nhật Long Nguyễn Viết Thọ Tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy que hàn 1.
Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt a. Phương pháp sấy đối lưu Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi nhiệt đối lưu (tự nhiên hay cưỡng bức). Trường hợp này môi chất sấy làm nhiệm vụ cấp nhiệt. Phương pháp sấy bức xạ Trong phương pháp sấy này việc gia nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng trao đổi nhiệt bức xạ.
Người ta dùng đèn hồng ngoại hay các bề mặt rắn có nhiệt độ cao hơn để bức xạ nhiệt tới vật ẩm. Trường hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật ẩm. Phương pháo sấy tiếp xúc Trong phương pháp sấy này việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực hiện bằng dẫn nhiệt do vật sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn. Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần Trong phương pháp này người ta để vật ẩm trong điện trường tần số cao.
Vật ẩm sẽ được nóng lên. Trường hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật. Phân loại theo chế độ thải ẩm a. Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển Trong phương pháp này áp suất trong buồng sấy bằng áp suất khí quyển.
Việc thoát ẩm do môi chất sấy đảm nhiệm hoặc sấy ở nhiệt độ cao hơn 100 độ C, ẩm tự thoát vào môi trường. Phương pháp sấy chân không Trong phương pháp này áp suất trong buồng sấy nhỏ hơn áp suất khí quyển vì vậy không thể dùng môi chất sấy để thải ẩm. Việc thải ẩm dùng máy hút chân không hoặc kết hợp với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm. Trường hợp này chỉ dùng máy hút chân không thì máy hút chân không đảm nhiệm hút toàn bộ hơi ẩm thoát ra từ vật để thải vào môi trường.
Trong trường hợp dùng Sinh viên thực hiện: Lương Hữu Hoành Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Dự 7 Trần Nhật Long Nguyễn Viết Thọ Tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy que hàn kết hợp máy hút chân không có nhiệm vụ tạo chân không ban đầu (lúc khởi động máy) và hút khí không ngưng khi thiết bị làm việc, còn thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm làm nhiệm vụ thải ẩm có nghĩa là toàn bộ ẩm thoát ra hay ngưng kết thành tuyết và được thải ra ngoài dưới dạng lỏng. Khi sấy chân không ở trạng thái dưới điểm ba thể của nước (p = 4,58 mmHg; t = 0,0098°C) ẩm trong vật ở thể rắn và ở vùng thăng hoa của chế độ nhiệt nên việc hóa hơi ẩm là quá trình thăng hoa. Ẩm thoát ra sẽ ngưng thành băng tuyết trong thiết bị ngưng kết ẩm và thải ra ngoài bằng cách xả băng. Trường hợp này gọi là phương pháp sấy thăng hoa.
Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí Khi dùng không khí làm môi chất sấy cần xử lý không khí trước khi đưa vào buồng sấy. Có hai hướng xử lý không khí là gia nhiệt và khử ẩm (hoặc tăng ẩm) có nghĩa là xử lý nhiệt ẩm. Căn cứ vào cách xử lý không khí ta có các phương pháp sấy sau a.