Cuprins Introducere..1.Bazele teoretice a procesului de uscare..1.2 Mecanismul uscrii1.2.1 ndeprtarea apei din produse1.3 Metode de uscare1.4 Clasificarea materialelor umede din industria alimentar..1.4.1Modul de legare a apei1.5 Statica uscrii1.6 Cinetica operaiei de uscare..1.7 Factorii care influeneaz uscarea..1.8 Usctoare utilizate n industria alimentar1.8.1 Clasificarea usctoarelor .1.8.2 Tipuri constructive de usctoare2.Principiul de funcionare a usctorului convectiv cu pulverizare.3.Calculul termic al instalaiei.4.Protecia muncii.BibliografieIntroducere Materialele naturale i produsele fabricate conin proporii mari de umiditate , provenite din contactul cu apa lichid sau cu vaporii din atmosfer: uneori umiditatea este apa reaciilor chimice care au generat produsul sau apa de constituie structural. Pentru necesiti de prelucrare , depozitare sau conservare, conveniene de transport sau cerine de utilizare, procese tehnologice prevd frecvent operaii pentru reducerea sau ndeprtarea practic total a apei. Dac se consider toate cele trei stri fizice n care se prezint materia prim, operaiile pentru ndeprtarea apei sunt foarte numeroase cele mai importante sunt operaiile mecanice, fizico-chimice i termice . Toate aceste operaii au aplicaii specifice, depinznd atnt de starea materiei prime, ct i de condiiile impuse produsului .

Uscarea este operaia de transfer de cldur i de substan, de ndeprtare a unei pri din lichidul coninut de masa de produs, utilizndu-se un agent de antrenare a umiditii, care furnizeaz concomitent i energia termic necesar procesului. n Republica Moldova o nsemntate deosebit o are organizarea prelucrri materiei prime autohtone n produsele alimentare . Procesele tehnologice din acest domeniu in mare majoritate necesit tratri termice ale produselor ceea ce ca regul este nsoit de un consum mare de energie . Atenie deosebit n acest context se acord proceselor i instalaiilor de uscare ca unele din cele mai mari consumatoare de energie din industria alimentar. Instalaiile de uscare de import moderne sunt dotate cu deferite metode ale aportului de energie i sisteme sofisticate de automatizare care reduc la maximul consumul de energie a acestora i asigur o calitate nalt a produsului finit.

La moment un ir de ntreprinderi activeaz utiliznd instalaii de uscare nvechite procurate din spaiul postsovietic sau de construcie proprie. Accentul fiind pus pe mecanizarea operaiilor mecanice cum ar fii ncrcarea, descrcarea , transportarea materiei prime prin camera de uscare. Uscarea este o operaie larg rspndit n industria alimentar pentru c , una dintre metodele tradiionale de conservare a produselor alimentare , prin eliminarea unei pri din apa coninut.

n afara acestui scop , la uscare se mai recurge i din necesiti impuse de prelucrare , depozitare , transport, utilizare.

Unele produse alimentare trebuie conservate pe o durat mare de timp , dar dac coninutului lor n umiditatea este mare, acest lucru nu este posibil.

Se cunoate c umiditatea unor produse alimentare se reduce prin operaia de evaporare , dar unele produse , cum sunt legumele sau fructele, nu pot fi supuse acestei operaiei. Operaia de uscare ofer posibilitatea diminurii umiditii din produse , la o anumit valoare a temperaturii, la care s nu intrevin procese de degradare biochimic.

Se obin , prin operaia de uscare , produse care se pot conserva , astfel : fructe i legume uscate , lapte praf, amidon praf,1.Bazele teoretice ale procesului de uscare.Uscare este operaia prin care apa din materialele solide este ndeprtate sub aciunea energiei termice care determin vaporizarea umiditi din material. Ea are la baz transferul simultan de timp, cldur i mas . Uscarea este un produs de transfer de umiditate nsoit i de transferul de cldur, n care produsul cedeaz ap, un agent termic, n acest caz are i rolul de a absorbi vaporii de ap ndeprtai din produse. ndeprtarea unei pri a apei din produse se poate realiza prin intermediul mai multor operaii, n funcie de starea lor fizic iniial. Conform tabelului1: Operaii pentru ndeprtarea apei

Operaia

Starea fizic iniial a materialului

Solid

Lichid

Gazoas

Mecanice

Sedimentare

Centrifugare

Filtrare

Presare

Fizico-chimice

Utilizarea de materiale higroscopice

Absorbie

Termice

Extracie

Absorbie

Rcire

Sublimare

Vaporizare

Distilare

Rectificare

1.2 Mecanismul uscrii ndeprtarea apei din produse se realizeaz prin evaporarea apei la suprafaa liber a produsului i apoi difuzia acesteia n mediul nconjurtor.

Evaporarea apei la suprafaa liber a produsului .

Produsele cu un oarecare coninut de umiditate se nclzete, pentru ca presiunea de evapori a apei s depeasc presiunea de evapori a stratului de aer care nconjoar produsul. n condiia existenei acestei diferene de presiune , pe seama legii difuziei, apa din stratul superficial al produsului care s-a transformat n vapori , trece n aer. Pentru a face mereu posibil deplasarea vaporilor de ap, dinspre produs nspre mediu nconjurtor , este necesar s se ndeprteze ncontinuu vaporii acumulai n stratul de aer care nconjoar produsul, care se realizeaz cnd uscarea se face sub vid. Difuzia apei n mediul nconjurtor. n cazul n care , la suprafaa produsului se aduce un curent de aer a crui presiune de vapori este mic, se creeaz o diferen de presiune care va permite apei din stratul exterior al produsului s difuzeze n aer.

Aerul, ncrcat cu umiditate, este ncontinuu vehiculat, crend astfel condiii pentru o permanent difuziune a apei dinspre produs nspre aerul nconjurtor. Pe msur ce stratul periferic a pierdut apa , concentraia n ap a stratului periferic a pierdut apa, concentraia n ap a stratului interioare ale produsului depete concentraia n ap a , cestui strat periferic.

1.3 Metode de uscarea) Dup modelul transmiterii cldurii ctre produse, uscarea se realizeaz : prin conducie , prin convecie i prin radiaie.- prin conducie,cnd produsul vine n contact direct cu suprafaa cald a usctorului, care trebuie nclzit mereu la temperaturi mari. n acest caz, produsele se pot supranclzi neuniform, degradndu-se:- prin convecie n aer cald sau gaze de adere, produsele fiind aezate pe rastele, crucioarele mobile, tvi, circulnd fie i produsul i aerul fie numai aerul de uscare . Se poate folosi aer cu temperatur mare i umiditate mic, permind razelor s ptrund n produs.

-prin radiaie cnd produsele sunt supuse aciunii razelor calorice emise de radiani calorici . n acest caz, produsele se usuc n straturi de grosime mici, permind razelor s ptrund n produs.

b) Dup presiunea la care are loc ,uscarea se poate face fie la presiunea atmosferic, fie n vid, prin uscare la temperatura mediului nconjurtor, fie c produsul este ngheat, apa ndeprtat prin sublimare.1.4 Clasificarea materialilor umede din industria alimentare.1.4.1 Modul de legare a apei. Clasificarea materialelor umede din industria alimentar.

Dup forma de prezentare

Tipul de materie Forma de prezentare Proprieti

Soluii coloidale Lapte , sucuri,

uscare prin pulverizare proprietii coloizilor

Geluri, sisteme coloidale coerente prezint structur spaial

Corpuri gelatinoase:

- corpuri coloidale Geluri elastice ,gelatin, au aspect solid, au mare

aluat de fin. afinitate pentru lichide

- corpuri

capilar-poroase Geluri casante, nespecifice

industriei alimentare prin uscare i modific

puin dimensiunile, dar

dar devin friabile.

Corpuri coloidale Majoritatea materiilor prime

Capilar-poroase i produselor alimentare legume, au structur capilar-poroas,

Fructe , boabe de cereale cu perei elastici ai porilor

Dup geometria golulilor .

Tipul material Propriti.

Materiale compacte Nu prezint goluri, pori sau capilare.

Coloizi sau geluri elastice Au structur coloidal sau de gel elastic , fr goluri.

1.4.1 Modul de legare a apei n materialele umede.

Modul de legare Mecanismul de legare a umiditii

Ap legat chimic Reprezint ap compoziional puternic legat ionic se

se elimin numai la temperaturi nalte de obicei nu prin

uscare.

Ap legat fizico-chimic Prin interaciunea intermoleculare a apei cu materialul.

Adsorbtiv Ap reinut prin fore moleculare , chimice, electrostatice,

absorbia este spontan ,exoterm, nsoit uneori i de

absorbie urmat de fenomenul osmotic cu efect termic nul.

Osmotic Provoac umflarea materialului , fr apariia vreunui efect

termic.

Structur Apa aflat n interiorul celulelor , pentru materiale cu structur

Celular.

Observaie : Apa legat osmotic i structural este de cteva ori mai mult decnt apa legat adsorbitiv.

Apa reinut mecanic Apa reinut mecanic n interiorul i pe suprafaa

porilor i a capilarelor, datorit contactului direct

sau prin adsorbia i condensarea vaporilor de ap

din aerul umid , este reinut prin fore de adeziune

peste filmul de molecule legate adsorbitiv sau prin

fore asociate tensiunilor superficiale, , n cazul

materialelor granulare.

apa legat molecular Ap reinut numai n punctele de contact al

granulelor.

Apa legat funicular Cantiti mai mari de ap care se reunesc formnd

puin i inele de lichid .

Apa legat de saturaie Apa reinut cnd lichidul umple complet toi

1.5 Statica uscriiStatica uscrii stabilete legtura dintre parametrii iniiali i finalii care particip la uscare i se determin prin ecuaiile bilanului de materiale i a bilanului termic. Prin echilibru aer-material umed se nelege interdependen umezeala aerului nconjurtor i umiditatea unui material, dup un contact destul de ndelungat pentru a ajunge la starea de echilibru, cnd umezeala aerului i umiditatea materialului rmne constante i cnd temperatura sistemului nu mai variaz. Bilanul de materiale. n timpul procesului de uscare , greutatea materialului absolut uscat, precum i greutatea aerului uscat care constituie purttorul de cldur i umezeal rmn constante, dac nu sunt pierderi. Cantitate de umezeal intrat n usctor , n cazul unui regim staionar de uscare , trebuie s fie egal cu cantitatea de umezeal rmas n material dup uscare i cantitatea de umezeal antrenat de aer n usctor. n condiiile de umiditate din material naite i dup uscare.

n care G1i G2 reprezint materialul la intrare i eire din usctor n kg/h.

U1i U2 este umiditatea iniial i final a materialului, n %.

W=G1-G2 kg/h

Unde G2=G1 W kg /hn absena pierderilor cantitatea total de umiditate rmne constant i deci trebuie s aib loc egalitatea . Cantitatea de umiditate ce se elimin din usctor se poate determina din formula: U=G11.6 Cinetica operaiei de uscare.Cinetica uscrii stabilete legtura dintre variaia umiditii materialului n timpul uscrii i numeroii parametri ai procesului ( proprietile i structura materialului, dimensiunile lui, condiiile hidrodinamice ale angentului de uscare ). Viteza de uscare este una din mrimile importante n cinetica uscrii .Se definete ca fiind cantitatea de umiditate ndeprtat pe unitatea de suprafaa n unitatea de timp . Sub form diferenial, viteza de uscare poate fi exprimat prin formula :

U= ncercrile pentru stabilirea unor ecuaii teoretice pe baza crora s se calculeze viteza de uscare n funcie de proprietile iniiale i finale ale produsului supus uscrii , de condiiile de realizare a operaiei au condus la ecuaii complicate i greu de aplicat. Pentru ndeprtarea apei dintr-un material , prin uscarea , este necesar :a) Ca apa s ias din interiorul materialului la suprafaa lui.b) Ca apa de la suprafaa materialului s fie vaporizat i dispersat n aerul ncojortor.

Transportul umiditii prin material care se usuc ce face dup mai mult mecanisme , depinznd de felul n care apa este legat i dup cauza care provoac transportul :a) Prin capilaritate.

b) Prin difuziune n stare lichid .

c) Prin difuziune n stare de vapori.

Apa existent iniial la suprafaa materialului sau venit din interiorul lui trece n aerul ncojurtor prin difuziune.

Exist deci dou operaii distincte care se petrec simultan:1) Transportul de apa prin material .2) Vaporizarea exterioar cu ajutorul aerului .

Uscarea este ansamblul acestor dou procese considerate elementare iar viteza de uscare este viteza celui mai lent dintre procesele simultante.

1 .7 Factorii care influeneaz uscareaFacturii care influeniaz uscarea sunt urmatorii: - Cantitatea sau debitul

- Forma de prezentare ( granule , pulbere , plci, foi ,) - Umiditatea iniial - Forma de legare a umiditii - Densitatea n vrac1) Factori referitori la - Sensibilitatea termic la oxigen materialui supus uscrii - Agresivitatea chimic - Friabilitatea i abrazivitatea

- Toxicitatea

- Inflamabilitatea

- Natura agentului

2) Factorii referitori la - Agentul de uscare Modul de pregtire - Temperatura i presiunea

- Umezeala relativ

- Coninutul de impuriti

- Umiditatea final

- Temperatura

- Granulormetria

3) Factori referitori la - Deformarea i deteriorarea

Materialul uscat - Degradarea chimic , biochimic i senzorial

- Impurificarea - Temperatura maxim admis - Durata uscrii - Regimul de funcionare4) Factori referitori la - Producerea de praf i recuperarea acestuiaOperaia de uscare - Tipul usctorului1.8 Usctoare utilizate n industria alimintar.1.8.1 Clasificarea usctoarelor

Usctoarele se clasific n funcie de presiunea de lucru ( uscatoare la presiune de atmosfer sau sub depresiune), de caracterul funcionrii ( cu funcionare discontinu sau continue ) , de tipul de aport de cldur ( usctoare convective , conductive , prin radiaie , dielectrice, ) sau de tipul constructiv (tip camer , tip tunel , tip tambur , tip band , tip coloan , pneumatice , prin pulverizare , prin fluidizare.). O clasificare complex cuprinznd criteriile amintite este prezentat n schema de mai jos prelucrate dup Strumillo , care ia n considerare i forma de prezentare a materialului supus uscrii i este sugestiv pentru alegerea usctoarelor. Un criteriu adecvat de prezentare a usctoarelor este cel referitor la tipul constructive i la condiiile de lucru. O clasificare complex cuprinznd criteriile amintite este prezentat mai jos:

Forma fizic a Tipul usctorului recomandat

Materialului umede

Lichid Usctorele discontinue cu amestector

Cu valuri, cu pulverizare n spum.

Nmol Usctoare discontinue cu amestector

Tip band sau tambur sub depresiune prin

Pulverizare.

Usctor tip camer sub depresiune,

Past discontinue cu amestecator , convective

Tip camera, prin fluidizare , tip band,

Pri pulverizare, prin transport pneumatic ,

Tip band sub depresiune , cu valuri .

Usctoare tip camr sub depresiune, tip

Materiale dure Coloan sub depresiu , prin contact , tip

Tambur cu nclzire inderect.

Material granular Usctoare tip camera sub depresiune ,

Discontinue cu amesticator convective tip

camr, n strat fluidizat , cu tambur cu

nclzire direct i inderect, cu transport

pneumatic , tip coloan , tip tunel.

Usctoare cu camera sub depresiune ,

Convective tip camera discontinue

Material fibros n strat fluidizat, tip tambur cu nclzire

1.8.2Tipuri constructive de usctoare. Usctoarele convective sunt printer cele mai rspndite nc, acestea putnd fuciona n regim discontinu .

Larg utilizate datorit eficienei i simplitii constructive , lucrnd la presiuni apropiate de presiunea atmosferic , se preteaz la o gam foarte variat de scheme de circulaie pentru agentul de uscare i pentru material , implicnd adesea combinaii foarte complexe ntre variantele clasice de uscare convective , astfel nct s corespund ct mai bine exigenelor uscrii unui anumit produs . La usctoarele convective , circulaia reciproc material-agent de uscare poate fi n echicurent , n contracurent , n current ncruciat sau n foarte diverse tipuri de circulaie n current mixt. Circulaia n echicurent se recomand materialelor sensibile la temperaturi ridicate i care sunt puin higroscopice n stare uscat , n cazul acestui tip de circulaie , viteza scade de-a lungul usctorului. Circulaia n contracurent asigur o repartiie uniform a potenialului de uscare pe lungimea usctorului i se recomand cnd materialul nu este sensibil la temperature ridicate i suport un gradient termic mare , durata de uscare n acest caz este mai mare dect la circulaia n echicurent datorit pontenialului mai mic de uscare .

Cirlaia n current ncruciat realizeaz uscri rapide, dar se poate folosi numai pentru produse care sunt sensibile la temperature ridicate , permite obinerea unei instalaii mai compacte , dar consumul de agent de uscare i de energie termic se mrete . Diversitatea constructiv a usctorilor convectivi este destul de bogat i se clasific conform mai multor indice:

organizarea procesului (discontinuu sau continuu);

sensul de micare a materialului fa de agent de uscare (echicurent, contracurent, curent mixt);

presiunea n camera de uscare (excesiv, barometric, depresiune);

natura agentului de uscare ( aer, gaze inerte sau cele de focar, abur supranclzit);

consistena i structura materialului tratat etc.

n industria alimentar mai des sunt folosite urmtoarele construcii ale usctorilor: cu camer sau tunel ( funcionarea continuu sau discontinuu n raport cu modul de efectuare a operaiilor auxiliare); cu band sau mai multe benzi ( transportori a produsului tratat); cu tob ( aparate cilindrice rotative); cu stratul fluidizat a produsului; cu pulverizare

Usctor cu camer reprezint o camer ermetic, n interiorul crei sunt plasate dispozitive pentruplasarea materialului (tvale, grtare, grile). De obicei capacitatea de uscare a acestui tip de usctori virtutea funcionrii discontinuu este destul de limitat. Majorarea capacitii de uscare se atinge prin mrirea lungimii camerei i formarea regimului continuu de uscare. Astfel camere se numesc deja usctori cu tunel.

Usctor cu benzi. 1 uluc de alimentare; 2 camera de uscare; 3 transportori cu band; 4 role de antrenare; 5 calorifer;

6 ventilator.

Usctori cu band sunt destinate pentru uscarea produsului pulverulent, granulos, fibros, n buci, precum i articolelor finite i semifabricatelor. Construcia benzii este dependent de proprietile ale materialului. n usctori cu band uor se poate de schimbat sensul micrii al agentului de uscare. Usctori cu una singur band se confecioneaz de obicei cu mai multe zone n sensul deplasrii a materialului. Pentru uscarea ct mai uniform agentul de uscare de la nceput se vehiculeaz sub band pentru a-l trece prin material i numai apoi acesta se trece deasupra benzii. Zonele de uscare se pot diferi nu numai prin sensul de vehiculare a gazului, ci i prin temperatura, umiditate, viteza trecerii gazului prin material. n zona materialului umed vitezele gazului se menin mai mari de acele din zona materialului uscat. Neajunsuri acestui tip de usctori sunt: masa considerabil

a instalaiei, complexitatea deservirii i capacitatea specific de uscare redus (de pe 1de band).

Usctori cu tob n industria alimentar sunt deseori ntrebuinate pentru deshidratarea continuu a materialelor frmiate, granuloase, cristaline la presiuni barometrice (sruri minerale, zahr, borhot de sfecl etc.). Pentru a evita n proces supranclzirea produsului, acesta de obicei se desfoar n echicurent. Agentul de uscare se vehiculeaz prin instalaie cu ajutorul ventilatorului cu viteza pentru a evita transportarea particulelor. Gazul utilizat se purific de particule, trecnd prin ciclon. Material uscat se evacueaz prin camera de descrcare, care este ermetizat pentru a evita aspiraia aerului din exterior.

Usctori cu tob se confecioneaz cu diametrul i lungimea .

Usctori cu stratul fluidizat se caracterizeaz prin suprafa considerabila de contact ntre particulele materialului i agentul de uscare i prin urmare, intensitatea majorat de uscare. Coeficientul de volum a transferului de energie, raportat la stratul materialului constituie aproximativ , pe cnd pentru usctorii cu tob acesta este egal pentru volumul ntreg .

Usctor cu stratul fluidizat. 1 calorifer; 2 grtar distributiv; 3 dozator cu nec; 4 corpul usctorului; 5 - dispozitiv de descrcare; 6 ciclon; 7 ventilator. Uscarea cu stratul fluidizat de obicei necesit optimizarea consumului de energie prin aranjarea raional a instalaiei i poate fi executat n regim destul de econom.

. Usctor cu pulverizare: 1 ventilator; 2 calorifer;

2 camera de uscare;4 discul pulverizator; 5 ciclon; 6 filtrul gazului; 7 nec evacuator a produsului.

Usctor cu pulverizare. Produsele alimentare n forma prafului solubil se obin prin uscarea concentratului lichid sau n forma de pateu a produsului respectiv n usctor cu pulverizare, n care concentratul, dispersat cu ajutorul dispozitivelor speciale de diferit construcie, se usuc n curentul gazului nclzit. Gradul avansat de dispersare, durata de sejur a materialului n aparat nensemnat permit de utilizat temperatura avansat a agentului de uscare i prin urmare uscarea rapid i calitativ a produsului. Dispersarea produsului se asigur prin pulverizatori mecanici sau pneumatici, cu ajutorul discurilor centrifuge la turaii .

Materialul, dispersat cu discul centrifug 4 (sau cu altul dispozitiv de dispersare) se introduce n camera de uscare 3 paralel Usctor pneumatic.

1 ventilator; 2 calorifer,

3 dozator cu nec; 4 tub

usctor;5 camera gravitaional pentru separarea prealabil a materialului uscat de aer eapat; 6 ciclon.

cu agentul de uscare. Particule uscate () sedimenteaz la fundul camerei i se evacueaz cu ajutorul necului 7. Agentul de uscare utilizat se separ de particule ademenite n ciclonul 5 i filtrul 6. Dispersarea centrifug se aplic la suspensii i lichide vscoase, i necesit mai mult energie. Dispersarea mecanic la presiunea , este mai econoam, ns nu poate fi aplicat la amestecuri eterogene (suspensii).

Dispersarea pneumatic la presiunea circa 0,6 MPa este aplicabil pentru oricare produs, ns este mai costisitoare.Usctori cu pulverizare funcioneaz de obicei n echicurent, ceea ce permite de efectuat proces la temperaturi i viteza de sedimentare avansate, evitnd degradarea termic a produsului. Pentru evitarea transportrii particulelor mrunte cu agentul eapat, viteza acestuia n raport la seciunea camerei se recomand . Distribuirea uniform a gazului se atinge prin introducerea tangenial acestuia sau prin mai multe puncte pe circumferina aparatului. n usctor pneumatic uscarea materialului se efectueaz totodat cu transportarea acestuia de ctre agentul de uscare. De obicei acest usctor reprezint un tub vertical, prin care n sensul ascendent se deplaseaz amestecul gaz-particule solide. Durata trecerii particulelor prin tub constituie doar cteva secunde dar viteza gazului e mai mare de cea de plutire a celor mai mari particule ale stratului n cteva ori. Deci, nlimea tubului n zona de uscare constituie circa 20 m , iar viteza agentului de uscare - .

Materialul se introduce n tub 4 prin dozator cu nec 3 , de unde el se antreneaz de ctre curentul agentului de uscare, nclzit n calorifer 2 i refulat cu ajutorul ventilatorului 1. Agentul de uscare transport materialul n camera gravitaional 5 pentru separarea prealabil i apoi se trece n ciclon 6 pentru separarea definitiv. Usctor pneumatic consum mult energie (proporional mrimilor particulelor) i de obicei pentru uscarea particulelor cu dimensiuni se utilizeaz n ansamblu cu altele tipuri de aparate. Deci, cu toate , c usctor pneumatic este destul de compact i simplu, aplicarea acestuia n industrie este destul de limitat.

2.Principiul de funcionare a usctorului convectiv cu pulverizare. Tehnica de uscare prin pulverizare este cea mai utilizat pentru prepararea alimentelor sub form lichid i semilichid ( soluii , suspensii, paste ) . Aceste produse sunt pulverizate i amesticate cu aer cald , picturile lichide avnd diametrul de 10-200 mm, deci o suprafa mare expus uscrii . Diametrul picturilor lichide fiind foarte rapid ( 1-20 s ) . Avnd n vedere efectul de rcire prin evaporare , suprafaa particulelor lichide nu depete mult temperatura termometrului umed al aerului de uscare , pn ce picturile nu sunt complet uscate . Uscarea pri puvirezare prezint deci, urmtoarele avantaje:1) Uscarea se face n aer , de regul ntr-o singur faz de prelucrare.

2) Uscarea are loc la temperaturi joase , chiar dac aerul folosit are temperaturi mari ( > 100 C).

3) Pulverizarea realizeaz o suprafa mare de evaporare , care duce la un contact mai nti intre agentul de uscare i produsul , i n cosencin , uscarea picturilor are loc ntr-un timp foarte scurt .4) n faza final a uscrii , temperatura particulelor solide este aproximativ aceiai cu amestecul de aer umed , aa c se evit supranclzirea i , nu se modific prea mult caracteristicele iniiale ale produsului.5) Produsul rezultat este sub form de pulbere aproape omogen , deci nu mai necesit alt operaie de mrunire .

6) Instalaia poate fi complect automatizate .

Uscarea prin pulverizare este destinat n special uscrii produselor lichide lapte , paste subiri care sunt pulverizate n particole fine . Prin acest procedeu se obine o suprafa de evaporare mare , viteza mare a agentului de uscare far a necesita o nclzire la temperaturi care ar periclita calitatea produsului . Materialul uscat se obine sub form de pulbere fr a mai necesita o marunire ulterioar.

Sistemul de dispersare la un uscator cu pulverizare poate fi un disc care se rotete cu turaie foarte mare , cuprins intre 3000-50.000 rot/min , duze prin care se trimite suspensia avnd o presiune de 30-700 atmosfere sau duze cu aer care anterneaz suspensia.

Timpul de uscare sunt foarte scurt , de ordinul secundelor , iar solidul rezulta sub form de pulbere care se acumuleaz la partea inferioar a pulverizatorului. Deoarece agentul de uscare epuizat antreneaz particule solide , acesta este trecut dup ieirea din atomizor , printr-un ciclon. Avantajele folosirii prafului de lapteUscarea prin pulverizare se foloseste pentru uscarea materialelor care instare umeda sunt n fazalichida. De obicei agentul de uscare folosit este aerul cald.

Instalaia de uscare prin pulverizareare ca principale elementeconstituive: camerade uscare, instalatia pentru incalzirea aerului si instalatia pentru retinerea sirecuperarea produsului antrenat, sub forma de praf, deagentul de uscare. Camerade uscare este, de obicei, deforma unui cilindru vertical cu diametrul aproximativ egal cu inaltimea, prevazutcu dispozitive pentru pulverizarea materialului,racordul sau sistemul pentru evacuarea materialului uscat siracordurile pentruadmisia si evacuarea agentului de uscare.

1.conduct de alimentare cu aer umed

2.disc de pulverizare

3.camera de uscare

4.baterie de ncalzire

5.transportor

6.ventilator

filtru cu saci

In camera de uscare, materialul umed transformat prin pulverizare din particule cu dimensiuni cuprinse in intervalul 2-500 m, intra in contact cu agentul de uscare ; inurma acestui contact, umiditatea din picaturi se evapora si este preluata de agentul de uscare; particulele de material uscat de dimensiuni mari cad sub actiunea fortei gravitationale, colectandu-se la partea inferioara a camerei de uscare,iar cele de dimensiuni mici sunt antrenatul deagentul de uscare si retinute in instalatia pentruretinerea si recuperarea produsului antrenat.Pulverizarea materialului se face in dispozitive centrifuge, mecanice saupneumatice . Pulverizareacentrifugaserealizeazacuajutorulunordiscuricudiametre de 30,-350mm

de forme speciale care se rotesc cu turatii mari.Pulverizarea mecanica sau sub presiune se obtine cu ajutorul duzelor depulverizareincarelichidulesteintroduslaopresiunede30-700bar,pentrupulverizareapneumaticasefolosescduzeincarelichidulesteimpinscuajutorul aerului comprimat cu o presiune de 3-7 bar. Din punct de vedere al consumului de energie, pulverizarea mecanica necesita cel mai mic consum de energie, iarpulverizarea pneumatica cel mai mare consum de energie.In camera de uscare al instalatie de uscare intra aerul incalzit in bateria dei ncalzire si materialul umed, care este pulverizat de discul de pulverizare.Particulele de material uscat de dimensiuni mari sunt evacuate de trasportor, iaraerul care iese din camera de uscare este evacuat din instalatie cu ajutorul unui ventilator, dupa ce in prealabil trece prin filtrul cu saci, unde sunt retinuteparticulele fine de material.Datorita ariei mari a suprafetei de contact material-agent de uscare, a dimensiunilor mici ale particulelor de material si a reinnoirii continue a filmului de gaz ce imbraca particula de material, care se deplaseaza cu o viteza relativa fata de agentul de uscare, durata procesului de uscare prin pulverizare este mica ( de ordinul secundelor).Temperatura materialului in uscatorul cu pulverizare are valori moderate. Aceasta se explica prin timpul redus in care materialul este in contact cu agentul de uscare, pe de o parte, si prin micsorarea conductivitatii termice .3 Calculul termic al aparatului.

Se dG2=450 kg/hU1=80% / masaU2 = 10% / masa

T0 = 15 C

= 70 %

T1 =130 C

T2 = 60 C

d = 200 mm

n = 12000 min-1A - ?D -?

Rezolvare:

1) Calculam diametru mediu a picaturilor lichidului pulverizat dupa formula lui M.Iu.Luriver. dmed = 9,81 n- turatia discului n = 1200 min-1 tensiunea superficiala a produsului;

= 54*10-4 kgs/m = 530*10-4 N/m

R- raza discului ; R= 1/2d = 200/2=100 mm= 0.1m

- densitatea soluitiei ; = 0.70 g/ml = 700 kg/m3 dmed= 9.812) Calculam performanta volumetrica al uscatorului in raport cu solutia initiala. Q=

Calculam cantitatea umezelii pentru a potea afla debitul de masa a suspensei.

W= G2 W= 450* G1= W + G2

G1= 1575 + 450 = 2025 kg / h

-dinsitatea suspensii ; = 700 kg /m3 Fk aria sectiunii a camerei de uscare, m2

Fc =

Fc = q =3) Calculam coeficentul volumetric de transfer termic.

Av= 5.69** q ( )1.6 * ( )0.8 , Calculam conductivitatea termica a agentului de uscare .

=

4.Protecia muncii.Condiiile de munc sunt determinate de caracterul procesului de munc i fac mediului extern, ce-l nconjoar pe lucrtor n sfera de producie.

n timpul activitii de munc a omului are loc interaciunea mediului de producie i a organismului . Omul transform , acomoleaz mediul de producie la necesitile sale , iar mediul de protecie acioneaz ntr-un mod sau altul asupra lucrtorilor.

De studierea factorilor de protecie ai mediului extern (condiiilor meterologice , zgomotului, vibraiei , polurii cu gaze , iluminare. ) , ce acioneaz asupra omului , se ocup igiena de producie , care n corespundere cu STAS 10.0.003-74 al S.S.S.M , Factori de producie periculoi i nocivi, . Aciunea mediului de producie asupra organismului omului este codiionat de factori fizici , chimici i biologici.

Factori fizici includ umiditatea relativ i temperatura aerului ambiant , circulaia presiunei barometric a aerului , radiaia radioactiv i termic , zgomotul i variaia.

Pentru factorii chimici se numr impurificarea aerului cu gaze otrvitoare i praf toxic , mirosurile neplcute , acizii i alcaliile agresive . Aciunea factorilor biologici sunt microorganisme patogene , unele specii de fungi , virusurile , toxin.

Aciunea facctorilor enumerai asupra omului este condiionat de caracterul activitii munc , alimintaie , condiiile de menaj.

Pentru asigurarea condiiilor faborabile de munc , sunt stabilite valorile normale temperatura , umiditatea relativ a aerului i viteza de circulaie a aerului n zona de munc a ncperii de producie . Temperatura aerului n ncapere de lucru trebuie s aib 18-24 C, umiditatea relativ a aerului s fie n limita de 60-40 % , iar viteza de circulaie a aerului 0.2-0.5 m/s. Indeferent de tipul i de funcionarea instalaiilor pe care lucrtorul le deservete trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii de securitate.

Lucrtorul trebuie s cunoasc bine construcia instalaiei , tehnica ei de funcionare s efectuieze ngrijirea i reparaia tehnic necesar. nainte de pornirea instalaiei , s efectuieze ngrijirea i reparaia tehnic necesr. nnainte de pornirea instalaiei sau reparate este necesar de controlat dc nu au rmas pe instalaie sau n mecanisme obiecte strine ; instrumente , buloane , piulie. Instalaia poate fi pornit doar n cazul convingerii funcionrii normale. Se interzice pornirea i oprirea instalaiei de ctre persoanele care nu au permisiunea s fac acest lucru. naintea pornirii instalaiei , lucrtorul d un semnal sonor , dup care toi cei ce o deservete trebuie s fie ateni. La nceput instalaia lucreaz un timp oarecare n gol, dup care n ea se introduce materia prim. n timpul funcionrii instalaiei se interzice curarea, repararea sau regula nodurilor.

Instalaia i locul de munc trebuie s fie bine iluminate. n apropierea locului de munc nu trebuie s se afle persoane strine.

Se interzice mbrcarea i dezbrcarea hainelor n apropierea instalaiei funcioneaz, precum i purtarea mbrcmintei descheiete, deoarece mbrcmintea poate fi prins de mecanismele n micare, se recomand purtarea combinizoanelor. Femeile trebuie s-i acopere capul cu un colior sau o basma.

La fiecare instalaie mpreun cu instrucia de deservire trebuie s fie anexat regulile tehnicii de securitate. Adresarea cu instalaiile electrice necesit de la personalul ce le deservete o atitudine special, de aceea cunoaterea tehnicii de securitate este obligatorie pentru oricare legtur cu electricitatea. Trecnd prin corpul omului, curentul electric produce arsuri i contracia muchilor, timpul contraciei ndelungate a muchilor se ntrerupe respiraia i poate avea loc stop cardiac. Cu ct intensitatea curentului electric care trece prin corpul omului este mai mare cu att mai mult crete riscul pentru viaa lui.

Msura de protecie se mpart n : generale ( izolare , legtura cu pamntului , placa de avirtizare, ngrdire ) i speciale (individuale). Toate obiectivele care conduc curentul electric de care se poate folosi omul , trebuie s fie acoperite cu un izolator fiabil. Cablurile neizolate se folosesc dor n locurile inaccesibile, ele nu vin n contact ntmpltor cu omul.

Toate capetele metalice , izolate de prile conductoare de curent electric n coloane obinuite , trebuie s fie unite cu pmntul , pentru cazul defectrii izolaiei. Pentru acesta evele metalice sau unghiurilor cu lungimea de 2-3 m se bat n pmnt i cu ajutorul unei care face legtur cu pmntul se unesc ntre ele . Captul barei iese la suprafaa i la exteriorul un cablu dezgolit aproximativ 16-25 mm2 se unesc carcasele instalaiilor i mainilor electrice, transformatoarelor . n cazul defectrii izolaiei partea dispozitivului care are legtur cu pmntul poate fi unit cu cea conductoare de curent electric . Cu toate acestea ntre partea care legtura cu pmntul nu va fi tensiune periculoas pentru om. Persoanele, care n conformitate cu locul de munc intr n contact cu elemente individuale de protecie mnerul de cauciuc , caloi sau cizmulie de cauciuc , covorae de cauciuc, ochelari de protecie. Manerul metalice ale mnerilor instrumentelor de lucru trebuie s acoperite cu cauciuc. Este necesar de ndeplinit urmtoarele tehnici de securitate de baz:

1) Nu se admite contactul sau atingerea elementelor dispozitivelor electrice aflate la presiune.2) Nu se permite s se controleze cu degetele tensiunea ntre elemente .

3) Toate reparaiie la dispozitivele electrice trebuie s se efectuieze numai deconectarea lor.

4) Deconectnd dispozitivul pentru efectuarea lucrrilor de reparative, trebui de atrnat placa Nu conectai.

5) Nu se permite trecerea de ngrdire.

6) Nu se admite s se produc nici o lucrare de ctre persoanele aflate n stare ebrietate.

Dac o persoan a afost electrocutat este necesar ca persoana data ct mai curnd s fie elebirat de contactul cu elemental conducator de current electric pentru aceasta este necesar de deconectat dispozitivul sau dac acesta din oarecare motiv nu este posibil de interrupt circuitul , folosind pentru aceasta orice obiect uscat neconducator de current electric toate acestea trebuie de luat n consideraie posibilitatea cderii victimii de la nlime i se ia msurile necesare. n cel mai ru caz se poate de tiat cablu cu un topor cu coad de lemn uscat. Oricum acest lucru trebuie s se fac cu mare atenie.

Elibernd victim de aciunea curentului electric , trebuie de chemat urgent medical acelai timp acordarea victemei primul ajutor medical ( victimi i se descheie mbrcmitea strns pe corp , i se d s miroase ammoniac , se face frecie i n caz de necessitate se face resperaie artificial i masaj cardiac). Bibliografie:1) . . , ,-: . , 1973

2) Bratu Em. , Operaii i utilaje n industria chimic. Editura Tehnic : Bucureti, 1981.3) . ., . : , 1981.

4) . . . . , . . ., .: , 1981.5) . . ., . , 1996.

6) . . . . ( ). . ,1972.

7) . . . . , 1972, 1975.8) . ., . ., , ., 1972.

9) . . . . , .

10) . . , .11) / , .

Usctor cu tob. 1 focar; 2 uluc de alimentare; 3 . bandaje;

4 tob; 5 cunun dinat; 6 camera de descrcare; 7 ciclon;

8 ventilator;9 dispozitivele de afinare; 10 role de reazem; 11 motor electric;12 transmisia dinat; 13 gura de aspiraie a aerului secundar.

_1339750518.unknown

_1339910073.unknown

_1339914405.unknown

_1340037557.unknown

_1340039103.unknown

_1339912540.unknown

_1339864005.unknown

_1339909350.unknown

_1339863615.unknown

_1339746555.unknown

_1339750517.unknown

_1339669552.unknown