USCAREA, INSTALATII DE USCARE IN INDUSTRIA ALIMENATARA

1. CONSIDERENTE GENERALE

Operatia de uscare este raspandita in industria alimentara. In procesul de uscare se elimina o parte din apa continuta in produs. Agentul care vehiculeaza apa este in general aerul care de cele mai multe ori este si agentul termic al procesului.

Cantitatea de apa absorbita de aer depinde de proprietatile aerului si de conditiile pe care le poate asigura instalatia de uscare pentru a aduce aerul cat mai aproape de starea de saturatie in umiditate.

Apa continuta de produs poate fi legata mecanic, fizico- chimic si chimic. Apa poate fi legata mecanic de produs datorita udarii acestuia sau a imbibarii capilarelor acestuia. Legatura fizico - chimica se realizeaza prin absorbtie, osmoza sau poate fi structurala ( in interiorul celulelor vegetale etc.). Apa legata chimic este inclusa in reteaua cristalna a unor produse.

In procesul de uscare, umiditatea din material realizeaza o deplasare din interior spre exterior prin difuziune dupa care se evaporeaza.

Se deosebesc doua forme de uscare:

naturala

artificiala

Uscarea naturala se efectueaza in aer liber, fara incalzire artificiala si indepartarea agentului de uscare, caracterizata prin durata mare, fara posibilitatea de reglare a procesului.

Uscarea artificiala se realizeazacu ajutorul unui agent de uscare de regula incalzit, care dupa prelucrarea umiditatii din material, se evacueaza prin ventilare.

Uscarea poate fi definita ca o operatie unitara care consta in evaporarea superficiala a umiditatii, urmata de transportul vaporilor rezultati, de catre agentul purtatorde caldura si concomitent difuziunea umiditatii de la interior spre suprafata materialului supus uscarii.

Uscarea poate fi realizata prin doua metode:

a) Uscare prin fierbere in care analog evaporarii, produsul este adus la o temperatura la care lichidul volatil se vaporizeaza. Aceasta metoda se intalneste si la uscarea prin depresiune (vid) sau la uscarea prin biofilizare (sublimare) a produselor congelate;

b)Uscarea prin antrenare presupune contactul produsului cu un agent gazos care furnizeaza caldura necesara antrenarii prin evaporare a umiditatii, sistemul evoluand spre echilibrul presiunii partiale al vaporilor lichidului in faza gazoasa si al celui de la suprafata produsului.

Fig.1 Relatia dintre temperatura aerului si umiditatea produsului .

1. temperatura aerului dupa termometrul uscat

2. temperatura produsului

3. temperatura aerului dupa termometrul umed

In cazul legumelor si fructelor procesul de uscare se desfasoara in doua etape distincte (Fig.1 ).In prima etapa se produce o evaporare a apei libere cu o sinteza de uscare constanta, temperatura aerului fiind egala cu temperatura termometrului umed, pana cand umiditatea de la suprafata produsului pe care-l uscam se va egala cu umiditatea higroscopica constituind umiditatea critica a produsului respectiv. Din acel moment caracterul evaporarii se schimba. Aerul nu se mai satureaza cu vaporii de apa pana la valoarea de 100 % decat la o valoare mai mica, egala cu umiditatea de echilibru. Temperatura aerului se va apropia de temperatura termometruluiuscat. Evaporarea se va produce tot mai mult in profunzimea produsului patrunzand spre centrul bucatii. In momentul in care umiditatea intregii bucati va fi egala cu umiditatea higroscopica a produsului, zona de vaporare atinge centrul acesteia.

In consecinta viteza de uscare se reduce treptat in a doua perioada, proportional cu reducerea umiditatii produsului. A doua perioada poarta numele de perioada de scadere a vitezei de uscare.

Aceste doua perioade de uscare sunt delimitate de umiditatea critica, de a carei valoare depind atat durata uscarii cat si calitatea produsului uscat.

Fig .2 Diagrama uscarii in timp : v = viteza ; u = umiditatea

Prin viteza de uscare se intelege cantitatea de umiditate eliminata in unitatea de timp. ( v =dU/dt ). Din urmarirea uscarii unui material in timp s-a construit diagrama din fig 2. Curba poate avea o prima portiune ascendenta A B reprezentand perioada initiala de stabilire a regimului de uscare cand suprafata materialului supus uscarii ajunge la temperatura termometrului umed al agentului de uscare, apoi o portiune orizontala BC de uscare la viteza constanta si o portiune CD de uscare la viteza descrescanda.

Punctul C de pe curba, numit si punct critic corespunde umiditatii critice.

In unle cazuri cand materialele au umiditatea critica foarte ridicata lipseste perioada de uscare la viteza constanta.

2. CLASIFICAREA USCATOARELOR

Uscarea se paote realiza utilizand diferite instalatii care pot fi clasificate dupa mai multe criterii:

1. Dupa modul de functionare : Uscatoare discontinue si uscatoare continue.

2. Dupa modul de transmitereal caldurii necesare pentru evaporarea umiditatii din produs se intalnesc:

uscatoare prin convectie, la care agentul care indeparteaza umiditatea ( aerul sau alt gaz) este si agentul termic;

uscarea prin conductie care transmit caldura prin intermediul unei suprafete de transfer;

uscatoare prin radiatie;

uscatoare combinate ( prin conductie, convectie, radiatie), prin sublimare (biofibizare), prin pulverizare, uscarea cu CIF ( dielectrica), in campsonor, prin fluidizare.

3. Dupa presiunea la care se efectueaza uscarea: la presiune atmosferica, la suprapresiune si sub vid

4. Dupa natura agentului de uscare sunt uscatoare cu aer cald, cu gaze de ardere, cu abur supraincalzit;

5. Dupa circuitul matrialului si agentului de uscare se intalnesc uscatoare in echicurent, in contracurent si mixte;

6. Dupa timpul constructiv: uscatoare tip camera sau dulap, tunel, tip banda transportoare, rotative, turbina, prin pulverizare, prin fluidizare si pneumatice, speciale ( cabana pentru cereale si tip valturi).

3. METODE DE USCARE. TIPURI DE USCATOARE

3.1.USCAREA PRIN CONVECTIE

Uscarea prin convectie este un proces prin care incalzirea si evaporarea in vederea reducerii umiditatii materialelor se face cu ajutorul aerului umed sau cald sau a gazelor de ardere fierbinti.

Procesul se poate realiza printr-o singura trecerea aerului peste material.

Pentru realizarea procesului de uscare prin convectie aparatele respective prezinta doua parti distincte: un element de incalzire a aerului, de obicei un schimbator de caldura, sau in cazul folosirii gazelor de ardere, un focar si o camera de amestec si elementul de realizare al procesului de uscare propriu zis; aceste elemnte putnd fi separate sau intr-un singur aparat.

Dupa constructie, acest tip de uscatoare pot fi de tipul: uscatoare camera, uscatoare cu banda, uscatoare tambur, uscatoare turbina, uscatoare tunel si uscatoare prin pulverizare.

a) Uscatoare tip camera sau dulap:

sunt formate dintr-o incapere de marimea unui dulap, pana la marimea unei camere 1,

care poate atinge mai multe nivele.

Materialul, asezat in stive pe stelaje carucioare sau tavi 2, va fi supus unui curent de aer in circuit fortat, asigurat de ventilatoarele 3, incalzirea lui facandu-se in bateriile de incalzire 4. Aerul poate fi partial recirculat.

a) b)

Fig.3.Uscǎtoare cu camerǎ sau dulap a)cu recirculare partiualǎ a aerului

b)cu incǎlzire intermediarǎ si recirculare partialǎ

In industria alimentara, din aceasta categorie, se intalnesc uscatoarele cu zone pentru uscarea fructelor si legumelor si uscatoarele de malt cu camere verticale.

b) Uscatoarele cu banda

Pentru deplasarea continua a materialului prin uscator se utilizeaza constuctii de uscare in care deplasarea materialului se realizeaza pe benzi transportoare.

Fig.4 Uscǎtor cu benzi

face parte din categoria uscatoarelor cu functionare continua si sunt formate din mai multe transportoare cu banda 1, pe care materialul inainteza in contracurent cu agentul de uscare. Banda este o plasa din sarma de otel. In uscatoarele cu banda matrialul se usuca neuniform datorita amestecarii la trecerea de pe o banda pe cealalta. Pentru o uniformizare mai buna a uscarii, pe benzile superioare se pot prevedea dispozitive de uscare.

Viteza benzilor este de 0,3 - 0,5 m/s. Incalzirea aerului asigura prin bateria de radiatoare 2. Un dezavantaj al acestor tipuri de uscatoare este ca este utilizata numai ramura superioara a benzii. Pentru inlaturarea acestui incovenient s-au construit benzi cu placi rabatabile ( fig5).

Fig.5. Uscǎtor cu benzi cu plǎci rabatabile

Banda este confectionata din placi care cu ajutorul unor piese de ghidaj sunt tinute in pozitie orizontala pana in apropierea tamburului de la capat unde ele se deschid, lasand materialul sa cada pe ramura inferioara a benzii. Astfel toata banda va fi incarcata uniform cu materialul.

Uscatoarele cu benzi suprapuse se intrebuinteaza pentru uscarea legumelor si fructelor , amidonului, pastelor si sapunului.

c) Uscatoare rotative

Fig.6. Uscǎtor rotativ

Pentru uscarea materialelor pulverulente cu ar fi borhotul, zaharul, tutunul , lactoza se folosesc uscatoare rotative, in care agentul de uscare - aerul cald sau gazele de ardere vine in contact direct cu produsul supus uscarii.

Uscatorul rotativ ( fig6) este alcatuit din cilindrul 1 montat orizontal sau putin inclinat prevazut in interior cu sicane de repartizare de tipul prezentat in fig7.

Fig.7. Sicane interioare a)palete elevatoare b)palete distribuitoare c)palete combinate

Materialul care intra prin dispozitivul de alimentare cade pe paletele dispozitivuluide repartizare si se deplaseaza in echicurent cu gazele de ardere, care sunt agentul de uscare. Datorita sicanelor, materialul se repartizeaza uniform pe sectiunea cilindrului, deplasandu-se de-a lungul acestuia si este evacuat prin disozitivul de descarcare. Gazele de ardere produse in focarul 6 si amestecat cu aer in camera de amestec 7 pentru a le aduce la temperatura dorita, circula in paralel cu materialul si cu ajutorul ventilatorului 8 sunt eliminate in atmosfera. Ciclonul 9 recupereaza produsul antrenat prin curentul de aer.

Cilindrul este antenat in miscare de cate un angrenaj cu coroana dintata 4, actionat cu un motor electric 5.

d) Uscatoare prin pulverizare

Uscarea prin pulverizare este destinata in special uscarii produselor lichide: lapte paste subtiri etc. care sunt pulverizate in particole fine cu diametrul cuprins intre 2 si 200 m. Prin acest procedeu se obtine o suprafata de evaporare mare, viteza mare a agentului de uscare fara a necesita o incalzire la temperaturi care ar periclita calitatea produsului. Materialul uscat se obtine sub forma de pulbere fara a mai necesita o maruntire ulterioara.

Fig.8. Uscǎtor prin pulverizare Fig.9. Uscǎtor cu jet de aer VT1

este prevazut cu conducta de alimentare 1 care aduce suspensia pe discul 2 de unde este pulverizat in camera de uscare 3 prin centrifugare, pulverizare mecanica cu ajutorul duzelor cu orificii mici (f 0,5 mm) sau prin pulverizare pneumatica cu ajutorul injectoarelor cu aer comprimat la 1,5 - 7 da N/ m 2 . Aerul incalzit in bateria 4, patrunde in camera de uscare, preia umiditatea de la particulele de material, dupa care, trece prin filtrul cu saci 7 fiind aspirat de ventilatorul 6. Particulele fine se separa cazand pe transportorul melc de evacuare.

e) Uscarea prin fluidizare

Uscatoarele in strat fluidizat se folosesc pentru uscarea materialelor cu umiditate ridicata, nelipicioase granula te si neaglumerate cum ar fi: semintele de oliaginoase, cerealelor, legumelor, a drojdiei, amidonului si a zaharului.

Fluidizarea se obtine prin suflarea unui gaz cu anumita viteza printr-o masa de granule ce se gasesc pe o placa poroasa sau pe un gratar, si datorita deplasarii aerului, granulele se distanteaza formand un asa zis " strat dens"

In figura figura 9 este prezentata schema de functionare a uscatorului cu jet de aer VTI.

Camera de uscare este de forma cilindrica cu ambele funduri conice (2). Materialul supus uscarii se introduce prin buncarul de alimentare in conducta de refulare prin care este antrenat de curentul de aer cald in camera de uscare. Aerul cald este debitat de ventilatorul 5, la un debit care sa asigure o viteza in camera de uscare aproape egala cu viteza de plutire a materialului supus uscarii. Aerul trece in ciclonul 3 si se separa de material, aerul eliminandu-se la partea superioara iar materialul uscat prin ecluza interioara. Pentru buna functioanre a uscatorului este necesara reglarea automata a temperaturii aerului .

Un alt timp de uscator, pentru seminte oleaginoase este prezentat in fig

Fig Uscator cu fluidizare cu camera orizontala.

Uscatorul este orizonal si este prevazut cu un gratar4 limitat de un prag 7 peste care trebuie sa treaca materialul uscat prin fluidizare. Camera este prevazuta cu un mecanism cu excentric pentru a fi supusa unor oscilatii fortate.

Materialul se introduce prin palnia de alimentare la un debit reglat, deasupra gratarului din camera de uscare. Datorita miscarii de oscilatie materialul se deplaseaza pe suprafata gratarului in plan orizontal. Curentul de aer incalzit in bateria 1, debitat de ventilatorul 2 cu o viteza sub viteza de plutire a materialului supus uscarii se produce fluidizarea acestuia, care dupa trecerea peste pragul 7 se descarca prin palnia de evacuare.

3.2. USCAREA PRIN CONDUCTIE

In industria alimentara , uscarea prin conductie se aplica in special produselor care inainte de uscare se prezinta in stare lichida.

Procesul de uscare consta in principal prin turnarea sau pulverizarea lichidului pe o suprafta fierbinte, unde umiditatea va fi indepartata prin evaporare iar produsul uscat se razuieste cu un cutit.

Acest procedeu poate influenta negativ calitatea produsului uscat datorita actiunii temperaturii ridicate asupra acestuia, in special la produsele coloidale termolabile ca sange, oua, vitamine, enzime etc.

Uscatoarele cele mai utilizate sunt de tipul uscatoarelor cu cilindrii ( fig.11. )

Materialul supus uscarii este introdus in uscator pe la partea superioara in spatiul dintre cilindrii 2 aflati in carcasa 1, aderand sub forma de pelicula pe suprafata acestora.

Fig.11. Uscǎtor cu cilindri

Cilindrii fiind antrenati in miscare de rotatie si incalziti cu aburii ce condenseaza in interiorul acestora, usca materialul si-l deplaseaza spre sistemul de razuire. Materialul uscat, ras cu ajutorul cutitelor 3 se evacueaza la partea inferioara, iar umiditatea este antrenata prin curentul de aer insuflat in contracurentde catre un ventilator, pe la partea superioara.

In procesul de uscare prin contact este importanta stabilirea temperaturii pe care trebuie sa o atinga suprafata peretelui in contact cu materialul supus uscarii.

Instalatiile de uscare prin conductie cu cilindrii prezinta urmatoarele caracteristici: diametrul cilindrilor 0,6 - 2,5 m; turatia, 2- 8 rot/min; grosimea peliculei supuse uscarii 0,1 - 1 mm; necesarul de energie 150 - 2000 W / m² grad, pentru evaporarea unui kg de umiditate se condenseaza 1,2 - 1,5 kg abur saturat.

3.3.USCAREA PRIN RADIATIE

Caldura necesara realizarii uscarii poate fi transmisa prin radiatiile infrarotii.

Ca sursa de radiatii se pot folosi lampi electrice cu temperatura de incandescenta redusa sau elemente metalice si ceramice in care se arde combustibil sau circula gaze fierbinti.

Energia radiant infrarosie obtinuta din radiatii electrice necesita un consum mare de energie electrica, dar prezinta avantajele lipsei de inertie termica.

La uscarea cu radianti incalziti cu flacara sau gaze fierbinti, produsele de ardere parasesc uscatorul fierbinti, dar pot fi utilizate lapreincalzirea materialului ce intra in uscator.

In industria alimentara uscarea cu radiatii infrarosii este aplicata in industria lactozei cazeinei si legumelor. In tabelul 1 sunt prezentate conditiile optime pentru uscarea unor produse.

Tabelul nr.1

Instalatiile de uscare cu radiatii infrarosii folsesc in mod obisnuit pentru deplasarea materialului, benzile de transport pe care materialul este supus actiunii radiatiilor, de sus in jos, de jos in sus sau din ambele directii.

Fig.12. Uscǎtor cu radiatii cu radianti

3.4. USCAREA SUB PRESIUNE

Uscarea la presiune redusa este aplicata in special in cazul meterialelor termolabile. Datorita presiunii reduse temperatura de fierbere a lichidului care trebuie eliminat prin uscare este mai mica, evitandu-se astfel fenomene nedorite ca oxidarea distrugerea hormonilor sau a vitaminelor continute si schimbarea culorii materialului care este supus uscarii.

Caldura necesara eleiminarii umiditatii, in aceste instalatii nu se mai transmite prin intermediul aerului cald, ca la uscarea prin evaporare, ci prin conductie sau radiatia unor suprafete incalzite.

In uscatoarele sub depresiune, vaporii de apa care se elimina se vor condensa in afara aparatului care trebuie sa fieizolate termic corespunzator.

Transferul de substanta presupune unele particularitati fata de uscarea la presiune normala, astfel, in perioada de uscare la viteza constanta, la suprafata materialului se produce vaporizarea care mareste viteza de uscare, iar in perioada cu viteza descrescanda migrarea umiditatii este influentata de structura produsului, dimensiunile capilarelor, umiditatea si vascozitatea mediului in care are loc migrarea apei. Uscarea sub depresiune se poate aplica atat produselor lichide cat si celor solide.

Instalatii de uscare sub depresiune

Instalatiile de uscare sub depresiune pot functiona continuu sau discontinuu.

La instalatiile continue problema etansarii se rezolva prin ecluze, la produsele solide, sau prin inchidere hidraulica, in cazul produselor lichide.

Uscatoarele sub depresiune cu functionare continua.

In fig.13 este prezentat un uscator cu banda pentru produsele lichide sensibile la temperatura.

Fig13. Uscǎtor continuu sub depresiune cu bandǎ pentru lichide

Elementul care asigura deplasarea materialului este banda transportoare 1 prevazuta cu doi tamburi, unul de incalzire 2, celalalt de racire 3, toate montate intr-un recipient sub presiune 4.

Prin orificiul 6 este alimentat uscatorul cu produsul supus uscarii in stare lichida pastoasa care adera la banda care-l antreneaza. Dupa uscare si racire, razuitorul 7 degaja produsul care va fi evacuat prin eclusa 8. Vaporii degajati in procesul de uscare vor fi eliminati prin racordul 11 la instalatia de condensare si realizare a depresiunii. Unele instalatii sunt prevazute si cu sistem de admisie pentru aer, care sa antreneze mai usor umiditatea, dar in acest caz este marita capacitatea instalatiei de realizare a vidului. Incalzirea este asigurata cu energie radianta. Presiunea de lucru este de 5 mm col Hg realizata cu o instalatie cu ejectoare in trei trepte . Viteza benzii este de 5 - 15 m/min.

Uscarea este rapida si se poate aplica la uscarea albuminei, laptelui, melasei si extractului de cafea.

Fig.14. Uscǎtor cu depresiune cu functionare continuǎ

In figura 14 este prezentat un uscator sub depresiune cu functionarea continua destinat in special pentru uscarea tutunului. Produsul supus uscarii se deplaseaza pe o serie de benzi transportoare 2 in interiorul carcasei 1 a carei spatiu este sub depresiune alimentarea si evacuarea, realizandu-se prin sisteme cu ecluze. Energia termica necesara procesului de uscare este asigurata prin radiatie de la radiantii 8 incalziti electric. Prin racordul 7 incinta este legata cu un condensator si o instalatie de realizare a vidului.

Uscatorul prin pulverizare sub depresiune din fig. 15, intrebuintat la uscarea sapunului.

Fig.15 Uscǎtor prin pulverizare

sub depresiune

Sapunul lichid este incalzit intr-un schimbator de caldura din care este pompat in turnul de uscare sub depresiune 1 prin ajutajul de pulverizare 2 prin intermediul caruia este dispersat i particule mici. Pulverizarea are loc in palnia rotativa tranconica 3. Prin depresiune se intensifica autoevaporarea umiditatii sapunul sub forma pastoasa aderand la suprafata palniei rotative si este razuit cu ajutorul unui cutit raclor 4 cazand in presa -melc 5 care evacueaza produsul sub forma de taitei sau fulgi jucand totodata si rolul de ecluza la inchidere a incintei uscatorului, pentru a se mentine nealterata depresiunea de lucru. Vaporii rezultati in procesul de uscare trec prin separatorul de particule 6 la condensatorfiind aspirati de catre depresiunea instalatiei de realizare a vidului.

Temperatura sapunului lichid in preincalzitor este de 150⁰C si pulverizat cu o presiune de 15 mm col Hg. Palnia mobila se roteste cu turatia de 15- 20 rot/min.

3.5.USCAREA PRIN SUBLIMARE (LIOFILIZARE)

Uscare prin sublimare este aplicata pentru conservarea produselor care contin substante sensibile la incalzire si biodegradabile cum ar fi: plasma sanguina, pestele, laptele, drojdia, sucurile de fructe si legume etc.

Uscarea la presiunea atmosferica si temperaturi scazute decurgand foarte lent, se practica uscarea in vid, ceea ce are ca efect cresterea vitezei de evaporare.

In procesul de uscare prin sublimare, denumit si biofilizare, materialul destinat uscarii este supus congelarii si sublimarii umiditatii inghetate, sub presiune redusa de ordinul a 10 - 40 Pa, la temperaturi cuprinse intre - 10 si - 40⁰C. Umiditatea sublimata este condensata in condensatoare prevazute cu sisteme de racire. Sublimarea umiditatii inghetate incepe la suprafata materialului, stratul uscat ramanand in stare congelata.

Operatia de uscare se desfasoara de regula in doua stadii. In primul stadiu, in urma presiunii joase si a aportului de caldura necesare vaporizarii si topirii ghetii umiditatea se extrage prin sublimare, temperatura materialului fiind mult mai scazuta decat temperatura de congelare. In acest stadiu se indeparteaza 98 - 99 % din umiditatea continua in material.

Aportul de caldura trebuie astfel sa fie astfel reglat incat sa corespunda continuu posibilitatilor de evacuare a vaporilor formati si pentru a se evita fenomenele de topire intercristalina si evaporare directa.

In al doilea stadiu, incalzirea nu este atat de importanta, umiditatea rimasa in material datorita tructurii poroase a produsului se indeparteaza prin desorbtie sub depresiune avansata si temperatura constanta.

Procesul de uscare trebuie astfel condus incat sa fie oprit la o umiditate restanta care sa asigure conservabilitatea produsului.

Instalatii de biofilizare

O instalatie de baza cuprinde trei parti principale: o camera in care produsul congelat este supus sublimarii sub vid inaintat, un sistem de incalzire usor reglabil pentru a sigura un aport de caldura produsului, fara sa fie depasiti parametrii de uscare fixati si un sistem pentru realizarea vidului inaintat si evacuarea vaporilor si gazelor necondensabile, cu debit mare pentru mentinerea depresiunii in limitele necesare.

In figura 16 este prezentata o instalatie de biofizare prin pulverizare in vid inaintat.

Figura16. Instalatie de liofilizare prin pulverizare in vid inaintat

Lichidul supus uscarii prin biofilizare din rezervorul 1 este pulverizat in interiorul camerei 2. Particulele pulverizate congeleaza si cad in colectorul conic 3 de unde sunt aspirate sub influenta vidului inaintat prin tuburile pirex 4 in ciclonul de sedimentare 5. In jurul tuburilor 4, elemnte de incalzire electrice, asigura caldura necesara biofilizarii. Din ciclonul 5 vaporii trec prin filtrul 7 spre condensatorul 8 care este in legatua cu instalatia de producere a vidului inaintat.

STATISTICA USCARII

1. Bilant materiale:

2. Bilant termic la uscare

A

a) Q _a = Mf. C_r tiQ_I Caldura intrata cumaterialul supus uscarii in care

C_f - capacitatea termica masica a materialului uscat, J/ kg.K;

t _I - temperatura initiala a materialului umed, ⁰C;

b) Caldura

Q_{a apa} = W_e . C_a . t_I unde C_a - capacitatea termica a apei J/ Kg. K

W_e - debit de apa evaporata [Kg [ Kg / s]

Q_I = Q_au + Q_{a apa}

B

Caldura intrata cu mijloacele de asezare sau transport a materialului

M_m . C_m . t_I

In care M_m - masa sau debitul masic a mijloacelor de asezare sau transport [Kg] sau [Kg /s];

C_m - capacitatea termica a mijloacelor de transport J/Kg.K

C

Caldura intrata cu agentul de uscare

a) Caldura intrata cu aerul exterior:

L. h_o

L - cantitatea sau debitul de aer, Kg. sau Kg/s;

H_o - entalpia masica aerului atmosferic ; J/ Kg;

b) Caldura furnizata in caloriferul extern al instalatiei

Q_e (f_e) [J] [Watt]

c) Caldura furnizata in interiorul camerei de uscare:

Q_I (f_i), J [Watt]

Calduri intrate = A + B + C

II Calduri iesite Q_ie = D+E + F + G

D

Caldura iesita cu materialul uscat

M_f C_f t_f

T_f / temperatura produsului final ( uscat) , ⁰C;

E

Caldura iesita cu mijloacele de asezare sau transport:

M_f . C_m t_f

F

Caldura evacuata cu aerul uzat:

L. h_z

In care h_z - entalpia masica a aerului uscat de iesirea din uscator, J/ Kg

G

Pierderi de caldura

Q_f f _p)J (Watt)

Bilantul termic

Q_I Q_ie

A + B +C = D + e + f + G

unde:

;  ;

0 - aer proaspat < 1 - aer incalzit

z - aer uzat (h₂ - h₁ z^` - aer uzat > h₁ D >0

z^``- aer uzat h₂< h₁   D <0

Clasificarea metodelor de uscare

I.   Dupa modul de transmitere a caldurii pentru eliminarea umiditatii

1 - uscare convectiva

2 - uscare conductiva

3 - uscare radianta

4 - uscare dielectrica ( camp de CIF)

5- metode combinateconvectiv - radianta

convectiv radianta

convectiv dielectrica

II.       Dupa presiunea la care se realizeaza uscarea

1. la presiunea atmosferica

2. sub depresiuneprin sublimare

uscare moleculara

se aplica la produsele termosensibile

III.     Dupa tehnica de uscare

1. Uscare convectiva -conventionala

- in pat fluidizat

- pneumatica ( in suspensie)

- prin pulverizare

- cu pompa de caldura

2.Conductiva in radiant

conductiva - conductiva

- conductiva dub depresiune ( sublimare)

3. Prin procedee speciale - in camp de CIF ( dielectrica)

- in camp sonor ( acustic)