Trong các thiết bị công nghiệp hiện đại, đặc biệt là máy sấy thăng hoa, áp suất là một thông số kỹ thuật vô cùng quan trọng. Việc hiểu rõ áp suất là gì và ảnh hưởng của nó đến quá trình sấy sẽ giúp người dùng vận hành máy hiệu quả hơn và tạo ra sản phẩm chất lượng cao.
Áp suất là gì
Áp suất là lực tác động lên một đơn vị diện tích theo chiều vuông góc. Trong vật lý, áp suất được đo bằng đơn vị Pascal (Pa), hoặc trong thực tế còn dùng đơn vị mbar, atm, psi, mmHg (Torr). Trong máy sấy thăng hoa, người ta thường quan tâm đến áp suất tuyệt đối (absolute pressure) tính từ mức chân không hoàn toàn (0 Pa) đến áp suất khí quyển.
Nói đến áp suất khí quyển, các bạn hiểu đơn giản là ở độ cao bằng mực nước biển thì vị trí đó sẽ bị một khối không khí đè lên tính từ mực nước biển lên đến hết phần khí quyển của trái đất. Áp lực đo được đó chính là áp suất khí quyển hay bạn hiểu đơn giản chính là lực của không khí đè xuống vật thể. Áp suất khí quyển tiêu chuẩn là 101325 Pa.
Trong máy sấy thăng hoa, khi bơm hút chân không bắt đầu hút không khí trong buồng sấy ra ngoài. Không khí trong buồng sấy sẽ ít dần khiến áp suất bị giảm dần. Áp suất tiêu chuẩn trong máy thăng hoa thường ở mức dưới 80 Pa và càng thấp càng tốt. Nếu bơm hút chân không tốt có thể giảm áp suất trong buồng sấy thăng hoa xuống mức <20 Pa hoặc có thời điểm thậm chí giảm được xuống mức xấp xỉ 0 Pa tuyệt đối.
Tại sao cần quan tâm đến áp suất trong máy sấy thăng hoa
Thông số áp suất trên máy sấy thăng hoa rất quan trọng. Nhìn vào thông số này chúng ta có thể biết được nhiều điều nếu thực sự hiểu tầm quan trọng của áp suất trong quá trình sấy thăng hoa. Áp suất trong máy sấy thăng hoa có vai trò:
- Tạo điều kiện để quá trình thăng hoa xảy ra: Thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí mà không qua pha lỏng. Quá trình này chỉ xảy ra ở điều kiện áp suất cực thấp. Nếu không đủ chân không, sản phẩm sẽ tan chảy thay vì thăng hoa, làm mất đi ưu điểm của phương pháp sấy này.
- Bảo toàn hình dáng và dưỡng chất sản phẩm: Khi giữ được trạng thái đông đá và cho nước bay hơi trực tiếp ở áp suất thấp, sản phẩm sấy giữ nguyên cấu trúc, màu sắc và hương vị. Nếu áp suất không đủ thấp, sản phẩm có thể bị co rút, biến màu hoặc mất mùi vị.
- Ảnh hưởng đến thời gian và hiệu quả sấy: Nếu áp suất không được kiểm soát tốt, thời gian sấy sẽ kéo dài, tiêu tốn nhiều năng lượng và làm giảm hiệu suất máy. Ngược lại, áp suất ổn định giúp rút ngắn thời gian và tiết kiệm điện năng.
- An toàn vận hành: Việc kiểm soát áp suất còn giúp máy hoạt động ổn định, tránh sự cố do chênh áp quá lớn hoặc rò rỉ chân không.
Vậy nên nhìn vào thông số trên máy sấy thăng hoa các bạn có thể biết được bơm hút chân không đang hoạt động tốt hay không, buồng sấy có kín hay không. Nếu không thì áp suất không thể giảm được sâu mà sẽ khá cao ở mức >100 Pa. Nhìn vào thông số áp suất các bạn còn có thể biết được máy có đang hoạt động tốt hay không khi so sánh với thông số cửa các lần sấy khác. Bình thường máy hoạt động ổn định sẽ có thông số áp suất vào khoảng nhỏ hơn 20 Pa, nếu máy hoạt động không tốt áp suất sẽ cao hơn mức này bạn thông số là có thể nhận ra ngay. Thông số áp suất cũng quyết định chất lượng của quá trình sấy nên áp suất càng thấp càng tốt, áp suất có thể mức một con số (<10 Pa) sẽ tốt hơn áp suất ở mức hai con số (>10 Pa).
Áp suất là yếu tố cốt lõi quyết định hiệu quả của quá trình sấy thăng hoa. Để đạt được sản phẩm khô chất lượng cao, người sử dụng cần đặc biệt quan tâm đến việc kiểm soát và duy trì áp suất chân không đúng chuẩn trong suốt chu trình sấy. Đây là một trong những điểm khác biệt lớn giữa sấy thăng hoa và các phương pháp sấy truyền thống khác.
