Uscarea

Teodor Ioan Trac

Operaii, aparate i utilaje n industria alimentar

Figura VIII.11 Usctor cu benzi suprapuse pentru uscarea pastelor finoase scurte

Un alt tip de usctor convectiv cu benzi este cel utilizat pentru uscarea fructelor i legumelor (figura VIII.12). Din punct de vedere constructiv funcional, usctorul se compune din carcasa 3 prevzut cu coul 5 i clapetele pentru reglarea tirajului 4. Produsul se deplaseaz n interiorul carcasei, dinspre zona de alimentare spre cea de evacuare, pe benzile 2. Alimentarea produsului umed se face cu transportorul 1, iar evacuarea produsului uscat cu transportorul 10. Agentul de uscare (aer) este introdus n incinta de uscare prin canalele cu clapete 9 i este nclzit de ctre radiatoarele 7, dispuse sub fiecare band. Pentru a realiza o uscare uniform a produselor, acestea sunt ntoarse pe benzile transportoare cu ajutorul unor dispozitive de rvire 6. Benzile transportoare sunt curate permanent cu ajutorul dispozitivelor 8.

Figura VIII.12 Usctor cu benzi suprapuse pentru uscarea fructelor i legumelor

VIII.6.5. Usctoare cu tvi

Usctoarele cu tvi se utilizeaz pentru uscarea fructelor i legumelor. El funcioneaz cu aer cald i au dou zone de uscare.

Un astfel de usctor (figura VIII.13) se compune dintr-o incint de uscare 1, n care, prin intermediul ghidajelor 3, se aeaz tvile 6. Tvile se introduc la nceput toate deodat. Dup un interval de timp, egal cu timpul de uscare, cu ajutorul dispozitivului 7 se scoate tava de jos cu produsul uscat, toate celelalte tvi rmase n usctor cobornd cu un pas. La partea superioar rmne astfel un spaiu gol n care se introduce o nou tav cu produs umed. Dup aceleai intervale de timp se repet operaiile de evacuare, coborre i alimentare.

Pentru trecerea tvilor din treapta I n treapta a II-a de uscare, se scot tvile afar i se introduc din nou sub caloriferul 4. nclzirea n trepta a II-a se realizeaz prin intermediul caloriferului 5. Agentul termic (aer) se vehiculeaz cu ajutorul ventilatorului 2, care aspir aerul umed din usctor i l recircul sau l evacueaz n afar.

Figura VIII.13 Usctor cu tvi

VIII.6.6. Usctoare cu celule verticale

Usctoarele cu celule verticale se utilizeaz n industria berii pentru uscarea malului.

Din punct de vedere constructiv funcional, un astfel de usctor (figura VIII.14) este format dintr-o incint 1 cu cinci niveluri. La nivelul inferior I se afl sistemul de nclzire 7. Nivelurile II, III i IV reprezint usctorul propriu-zis, format din celulele 3, desprite ntre ele prin pereii 2, din tabl perforat cu ochiuri alungite. Fiecare celul are dou deschideri 4 i 6: una (6) comunic cu spaiul de aer rece, cealalt (4) cu spaiul de aer cald care vine prin canalele verticale 4. Acestea fac legtura pe toate nivelurile cu camera de nclzire. Deschiderile 4 i 6 sunt prevzute cu clopote de reglare i servesc pentru dozarea amestecului de aer, necesar uscrii.

Celulele pentru produs 3 sunt desprite ntre ele prin celule de aer 5, compartimentate pe niveluri cu ajutorul unor clapete pentru dirijarea aerului spre celulele cu produs, astfel nct de fiecare dat stratul de produs s fie traversat din dou sensuri.

Modul de funcionare este urmtorul: materia prim umed (produsul granular) se alimenteaz la nivelul de deasupra celulelor, pn la umplerea complet a acestora. Dup aproape 12 ore se deschid ubrele, iar malul cade n necuri. Cnd se observ c malul a cobort de pe nivelul II, se nchid ubrele, timp n care se aduce o nou cantitate de mal de la nivelul V n celulele de pe nivelul IV.

Operaiile de transfer a malului de pe nivel pe nivel se repet pn la atingerea procentului de umiditate stabilit.

Figura VIII.14 Usctor cu celule verticale

VIII.6.7. Usctoare turn

Dintre usctoarele turn se prezint dou exemple, i anume usctorul turn prin pulverizare i usctorul tip coloan.

Usctorul turn prin pulverizare (figura VIII.15) realizeaz uscarea pe urmtorul principiu: produsul umed este pulverizat ntr-un curent de aer foarte cald, dimensiunile mici ale particulelor de produs permind o evaporare instantanee a apei.

Modul de funcionare este urmtorul: produsul umed este alimentat prin conducta 2 i sistemul de pulverizare 3, ajunge astfel n interiorul turnului de uscare 4 unde, datorit dimensiunilor mici ale particulelor, se produce o evaporare instantanee a apei, cu ajutorul aerului cald provenit de la sistemul de nclzire 1. Produsul uscat se colecteaz la baza turnului, de unde un agitator mecanic 5 l desprinde de pe capacul inferior i l descarc n conducta de evacuare 6.

Figura VIII.15 Usctor turn prin pulverizare

Usctorul turn tip coloan pentru cereale (figura VIII.16) se compune dintr-o coloan 1, mprit n dou zone: zona de uscare (1a) i cea de rcire (1b). Materia prim cerealele umede este alimentat prin plnia 4.

n coloan au loc dou procese: uscarea produsului umed n zona de uscare i rcirea produsului uscat n zona de rcire.

Figura VIII.16 Usctor turn tip coloan pentru cereale

Operaia de uscarea se desfoar astfel: agentul de uscare (aer) este introdus n coloana de uscare prin jaluzelele reglabile 11. Combustibilul necesar arde n camera de ardere (focarul) 9, de unde gazele de ardere sunt vehiculate cu ventilatorul 8. Agentul de uscare aerul nclzit este distribuit n interiorul coloanei, n zona de uscare, prin camerele de distribuie 6 i canalele 5.

Operaia de rcire se realizeaz n felul urmtor: agentul de rcire (aer rece) este vehiculat cu ajutorul ventilatorului 10, ajungnd astfel, prin camerele de distribuie 7, n interiorul coloanei 1, i anume n zona de rcire.

Produsul uscat i rcit este golit din coloan prin acionarea dispozitivului 2. Cerealele uscate cad astfel n plnia colectoare 3, de unde sunt evacuate.

VIII.6.8. Usctoare rotative

Usctoarele rotative se utilizeaz pentru uscarea continu a produselor solide de dimensiuni mici (semine de floarea-soarelui, cristale de zahr etc.).

Din punct de vedere constructiv funcional, un astfel de usctor (figura VIII.17) se compune dintr-un tambur cilindric 3 din tabl de oel, nchis la capete, dispus astfel nct s prezinte o mic nclinaie fa de orizontal.

Modul de funionare este urmtorul: produsul umed este alimentat prin conducta 1. Agentul de uscare (gaze calde sau amestec de gaze calde i aer) este nclzit n camera de ardere 4 i vehiculat de ctre un ventilator. Pentru mprtierea produsului n curentul de agent de uscare i pentru deplasarea produsului spre captul de evacuare,tamburul 3 se rotete i pe partea sa interioar sunt realizatee elicoidale 2. Produsul uscat sevacuez prin racordul 5, dispus la captul opus al tamburului fa de conducta de alimentare. Gazele ncrcate cu umiditate sunt aspirate prin intermediul unui ventilator i refulate n atmosfer.

n cazul n care acest tip de usctor se utilizeaz pentru uscarea zahrului, la evacuarea din tamburul cilindric sunt dispuse nite site, cu ajutorul crora se realizeaz operaia de sortare a cristalelor de zahr pe mai multe categorii.

Figura VIII.17 Usctor rotativ

VIII.6.9. Usctoare cu discuri rotative

Usctoarele cu discuri rotative se utilizeaz la uscarea continu a cristalelor de zahr.

Din punct de vedere constructiv funcional, un astfel de usctor (figura VIII.18) se compune dintr-o carcas cilindric 6, cu partea inferioar tronconic, n interiorul creia, pe axul 4, sunt montate mai multe discuri 5, ntre care sunt dispuse canalele 3 sub form de trunchi de con, deschise la ambele capete.

Modul de funcionare este urmtorul: materia prim (zahr umed) este alimentat prin racordul 1 pe discul superior i, sub influena forei centrifuge, este mprtiat spre marginea carcasei 6, de unde cade pe peretele conic. Aceast micare se repet, astfel nct uscarea zahrului se realizeaz treptat, n curent de aer ascendent. Agentul de uscare (aer proaspt) este alimentat prin racordul 8.

Operaia de uscare se realizeaz prin circulaia n contracurent a produsului (zahr) i agentului de uscare (aer). n zona final, zahrul cade de pe peretele conic pe discul inferior, care l mprtie n curentul de aer rece adus pe la partea inferioar, realizndu-se astfel i rcirea zahrului.

Produsul finit (zahr uscat) este evacuat prin racordul 9, n mod automat cu dispozitivul 7, care acioneaz asupra capacului de la partea inferioar a racordului.

Aerul uzat este evacuat prin racordul 2.

Figura VIII.18 Usctor cu discuri rotative

VIII.6.10. Usctoare cu tamburi

Usctoarele cu tamburi se utilizeaz pentru uscarea soluiilor, suspensiilor i pastelor nu prea consistente. Aceste tipuri de usctoare se construiesc n mai multe variante constructive, care difer ntre ele prin numrul tamburilor (unul sau dou), prin modul cum se realizeaz filmul de lichid pe suprafaa tamburului, prin modul de desprindere a precipitatului, prin presiunea la care lucreaz (presiune atmosferic sau sub vid).

n figura VIII.19 este prezentat un usctor discontinuu conductiv (prin contact) cu un tambur. Modul de funcionare este urmtorul: materia prim (produsul lichid de uscat) este alimentat prin racordul 6 n cuva 5 i se ntinde ntr-un film subire 1 pe tamburul cilindric orizontal 2, nclzit la interior cu agent termic (abur, ap cald sau ulei). Sub influena cldurii transmise prin conducie de la agentul termic la filmul de lichid i datorit aerului nconjurtor, apa se vaporizeaz pe parcursul a aproximativ trei sferturi dintr-o rotaie a tamburului. Reziduul solid uscat se desprinde de pe suprafaa tamburului cu ajutorul unui cuit rzuitor 3.

Figura VIII.19 Usctor continuu conductiv (prin contact) cu un tambur

Usctoarele cu doi tamburi se utilizeaz pentru uscarea produselor alimentare cu vscozitate ridicat. n figura VIII.20 este prezentat un usctor continuu conductiv (prin contact) cu doi tamburi (valuri). Utilajul se compune din doi tamburi 5, alimentai n interior cu agent termic (abur saturat). Fiecare tambur este montat pe cte un ax gol, care servete drept ax de antrenare i conduct de abur. Axul se sprijin prin lagre de cuva cu materie prim (produs lichid) 3. Prin rotirea usctorului, produsul se aeaz ntr-un strat de grosime mic pe periferia tamburilor. Produsul este supus uscrii intense, formnd pe suprafaa de uscare o crust de produs uscat. n timpul uscrii, vaporii de ap sunt antrenai de aerul adus prin racordul 4 i refulai prin racordul 2 n afara usctorului. Desprinderea produsului uscat de pe suprafaa tamburilor se realizeaz prin rzuire cu ajutorul cuitelor 1 i 1, dup care produsul uscat este evacuat prin racordul 4.

Figura VIII.20 Usctor continuu conductiv (prin contact) cu doi tamburi

VIII.6.11. Usctoare prin fluidizare

Usctoarele prin fluidizare sau cu strat fluidizat se utilizeaz pentru uscarea n ntregime a produselor granulare, sau pentru o operaie de postuscare aplicat dup o uscare prin pulverizare.

Un astfel de usctor este prezentat n figura VIII.21, i anume usctorul prin fluidizare cu camer orizontal vibrat. Modul de lucru este urmtorul: produsul umed, sub form de granule sau pulbere, este alimentat prin racordul 2 i se aeaz sub forma unui strat (pat) pe grtarul 6, cu orificii mici. Grtarul este montat n camera 7, mprind aceasta n dou spaii: unul pentru produs i cellalt pentru agentul de uscare (aer cald). Agentul de uscare se introduce prin racordul 4, trece prin orificiile grtarului (aflat n micare de vibraie cu ajutorul dispozitivelor vibratorii 5) i strbate stratul de produs. La nceput, produsul umed exercit o presiune mai mare dect energia cinetic a aerului cald. Pe msur ce produsul se usuc, devine mai uor, unele particule vor fi antrenate de aer i evacuate prin racordul 1, de unde sunt recuperate prin aparate special destinate acestui scop. Particulele mai grele de produs uscat se deplaseaz pe grtarul vibrator i se evacueaz prin racordul 3.

Figura VIII.21 Usctor prin fluidizare cu camer orizontal vibrat

Un alt usctor prin fluidizare este usctorul cu o singur trecere (figura VIII.22). Utilajul se compune dintr-o camer de fluidizare 1. Modul de funcionare este urmtorul: produsul umed este alimentat n interiorul camerei prin racordul 2 i ajunge pe grtarul 3, unde este strbtut n sens ascendent de agentul de fluidizare-uscare, alimentat prin racordul 4. Produsul uscat se evacueaz prin racordul 7. Agentul de uscare uzat este desprfuit n ciclonul 6 i apoi evacuat n atmosfer prin racordul 5.

Figura VIII.20 Usctor prin fluidizare cu o singur trecere

n figura VIII.23 este prezentat un usctor prin fluidizare cu mai multe treceri (n cascad). Principiul de uscare este acelai ca la celelalte dou usctoare prin fluidizare prezentate. Produsul alimentar umed este alimentat prin racordul 2 pe grtarul 3. Incinta de uscare 1 este compartimentat. n fiecare compartiment, produsul este uscat prin intermediul unui flux ascendent de agent de fluidizare-uscare. Produsul uscat se evacueazprin racordul 7, iar agentul de uscare uzat, dup desprfuire n ciclonul 6, prin racordul 5.

Figura VIII.23 Usctor prin fluidizare cu mai multe treceri (n cascad)

VIII.6.12. Usctoare cu radiaii infraroii

Usctoarele cu raze infraroii se utilizeaz pentru operaii de uscare a produselor vegetale (spanac, ceap, morcovi, fructe etc.).

Uscarea cu raze infraroii const n nclzirea suprafeei produsului supus uscrii datorit energiei radiate de o surs de radiaii infraroii. Deoarece nici oxigenul i nici azotul nu absorb radiaiile infraroii, acestea nu nclzesc aerul, ci nclzesc direct i repede suprafaa corpului iradiat, respectiv a produsului alimentar umed supus uscrii.

Un astfel de usctor cu radiaii infraroii (figura VIII.24) se compune dintr-o band transportoare 7, deasupra creia este dispus sistemul de iradiere 4. Produsul umed este alimentat pe banda transportoare i n timpul transportului este supus uscrii prin intermediul radiaiilor infraroii provenite de la sistemul de iradiere, compus din radiani (becuri electrice cu filament de wolfram, radiani metalici sau ceramici). Instalaia se mai compune din arztorul 1, camera de ardere 2, injectorul 3, prenclzitorul 5 i ventilatorul 6.

Figura VIII.24 Usctor cu radiaii infraroii

178177