Máy sấy đủ công suất chưa chắc đã chạy ở trạng thái tối ưu
Trong một dây chuyền sấy, nguyên liệu phải được đưa vào vùng sấy với lưu lượng phù hợp với thiết kế của thiết bị. Nếu cấp liệu không ổn định hoặc phân bố nguyên liệu không đồng đều, dòng khí nóng có thể không tiếp xúc với khối nguyên liệu theo điều kiện tối ưu.
Theo tài liệu kỹ thuật của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), quá trình sấy hạt chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như độ ẩm, nhiệt độ, lưu lượng không khí, đặc tính của hạt, chiều dày lớp hạt và phương pháp nạp nguyên liệu vào máy sấy. Khi không khí đi qua lớp hạt, trở lực dòng khí phụ thuộc vào lưu lượng, đặc tính hạt, độ rỗng, chiều dày lớp hạt và phương pháp nạp.
Điều đó cho thấy công suất nhiệt chỉ là một phần của bài toán. Một máy sấy có công suất lớn nhưng cấp nguyên liệu không phù hợp vẫn có thể không đạt hiệu quả vận hành như thiết kế.
Với hệ thống sấy liên tục, cấp liệu bị gián đoạn cũng có thể khiến doanh nghiệp phải điều chỉnh chế độ vận hành theo lượng nguyên liệu thực tế. Khi thời gian sấy kéo dài hoặc chế độ nhiệt phải thay đổi, mức tiêu hao năng lượng trên mỗi đơn vị sản phẩm có thể tăng.
Do đó, thay vì chỉ nhìn vào công suất máy, doanh nghiệp cần theo dõi cả lưu lượng cấp liệu, độ ẩm đầu vào và độ đồng đều của nguyên liệu trong vùng sấy.
Độ ẩm đầu vào thay đổi, bài toán nhiên liệu cũng thay đổi
Một trong những yếu tố quyết định nhu cầu năng lượng của máy sấy là lượng nước cần loại bỏ khỏi nguyên liệu.
FAO cho biết năng lượng cần thiết để sấy hạt có liên quan trực tiếp đến quá trình hóa hơi nước và độ ẩm của hạt. Không khí sấy vừa cung cấp năng lượng cho hạt, vừa mang hơi ẩm ra khỏi khối hạt.
Chẳng hạn, với một khối lượng nguyên liệu nhất định, nếu độ ẩm ban đầu cao hơn thì lượng nước cần tách cũng lớn hơn. Vì vậy, không thể lấy một mức tiêu hao nhiên liệu cố định để áp dụng cho mọi mẻ sấy.
FAO cũng lưu ý quá trình sấy trong khối hạt không diễn ra đồng đều. Độ dày lớp hạt, tốc độ không khí và đặc tính nguyên liệu đều ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt và thoát ẩm. Nếu lớp nguyên liệu quá dày, trở lực đối với dòng khí tăng; nếu điều kiện không khí không phù hợp, quá trình sấy có thể kéo dài hoặc tạo ra chênh lệch độ ẩm trong khối hạt.
Vì vậy, thay vì chỉ ghi nhận “mỗi ngày tiêu thụ bao nhiêu kg nhiên liệu”, cơ sở sấy nên theo dõi mức tiêu hao trong mối tương quan với khối lượng nguyên liệu, độ ẩm đầu vào – đầu ra và lượng nước thực tế được loại bỏ.
Đây mới là cơ sở để so sánh hiệu quả giữa các mẻ sấy.
Doanh nghiệp thiết bị đang tiếp cận bài toán theo cả dây chuyền
Một ví dụ trong lĩnh vực thiết bị sấy lúa là Công ty TNHH Satake Việt Nam.
thông tin doanh nghiệp công bố trên website, công ty cung cấp máy sấy lúa tự động công suất 30 tấn/mẻ, model RSDR30B. Sản phẩm được giới thiệu với các thông tin về kích thước thiết bị và khả năng sấy lúa phục vụ yêu cầu bảo quản.
Điểm đáng chú ý là danh mục thiết bị của Công ty TNHH Satake Việt Nam không chỉ có máy sấy. Doanh nghiệp còn công bố các nhóm thiết bị phục vụ chế biến lúa gạo như sàng tạp chất, cân nguyên liệu và thành phẩm, bóc vỏ, phân tách hạt, xát trắng và đánh bóng, phân loại, đóng bao và dây chuyền máy.
Việc một nhà cung cấp đưa máy sấy vào cùng hệ thống thiết bị chế biến cho thấy một thực tế đáng chú ý: hiệu quả của máy sấy không nên được tách khỏi các công đoạn trước và sau nó.
Nếu khâu cấp nguyên liệu không đáp ứng được năng suất thiết kế, máy sấy khó khai thác hết công suất. Ngược lại, nếu cấp quá nhanh hoặc phân bố không phù hợp, doanh nghiệp cũng cần điều chỉnh chế độ vận hành để phù hợp với điều kiện thực tế.
Với các cơ sở chế biến nông sản, đây là lý do khi lựa chọn thiết bị nên tính cả công suất cấp liệu, hệ thống vận chuyển nguyên liệu, thiết bị sấy và khâu ra liệu, thay vì chỉ hỏi máy sấy “bao nhiêu tấn/mẻ”.
Trước khi tăng nhiệt, hãy kiểm tra lại cấp liệu
Khi một máy sấy tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn dự kiến, giải pháp đầu tiên không nhất thiết phải là tăng nhiệt.
Doanh nghiệp có thể kiểm tra một số thông số: Lưu lượng cấp liệu thực tế có phù hợp với công suất thiết kế? Nguyên liệu có được cấp liên tục, ổn định? Độ ẩm đầu vào giữa các mẻ có chênh lệch lớn? Nguyên liệu có được phân bố đều trong vùng sấy? Chiều dày lớp nguyên liệu có phù hợp với thiết kế? Thời gian sấy thực tế có tăng so với thông thường? Mức tiêu hao nhiên liệu trên mỗi tấn nguyên liệu hoặc lượng nước được loại bỏ có thay đổi?
Đặc biệt, không nên mặc định rằng nhiệt độ càng cao thì sấy càng nhanh và càng tiết kiệm. FAO lưu ý tốc độ sấy chịu ảnh hưởng đồng thời bởi nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ không khí; sấy quá nhanh ở điều kiện nhiệt độ cao có thể làm tăng nguy cơ nứt, gãy hạt và ảnh hưởng chất lượng.
Với những cơ sở sấy nông sản, tối ưu vì thế có thể bắt đầu từ những thứ rất cơ bản: cấp liệu đều hơn, kiểm soát độ ẩm đầu vào tốt hơn, điều chỉnh chiều dày lớp nguyên liệu và theo dõi đúng mức tiêu hao trên từng mẻ.
Bởi một chiếc máy sấy chỉ phát huy đúng công suất khi nhiệt, không khí và nguyên liệu được đưa vào đúng điều kiện thiết kế.
Nếu máy vẫn chạy đủ công suất nhưng nhiên liệu ngày càng “đắt” hơn trên mỗi tấn sản phẩm, câu hỏi đầu tiên có thể không phải là “có cần mua máy mới không?”, mà là: “nguyên liệu đang được cấp vào máy như thế nào?”