UAIA

7/16/2019 UAIA

http://slidepdf.com/reader/full/uaia 1/174

SPĂLAREA MATERIILOR PRIME

FUNCŢIILE SPĂLĂRII. METODE DE SPĂLARE Spălarea materiilor prime face parte din operaţiilepreliminare de curăţire a materiilor prime, înainte deintrarea în procesul de fabricaţie sau In vederea

depozitării sau a preambalării. Spălarea materiilor prime are doua obiective majore: - îndepărtarea contaminanţilor care constituie unpericol pentru sănătatea consumatorilor sau care suntinacceptabili din punct de vedere estetic;- reducerea încărcării microbiologice care afecteazăeficacitatea proceselor ulterioare şi calitateaprodusului.

7/16/2019 UAIA


O operaţie de curăţire acceptabilă trebuie săsatisfacă următoarele cerinţe:

- eficienţa procesului de separare trebuie să fiecât mai mare posibil, dar cu minimum de deşeuri

din materialul util; - contaminanţii trebuie să fie îndepărtaţi complet

după spălare, astfel încât să nu permitărecontaminarea produsului spălat; ,

- procesul de curăţire trebuie să lase suprafaţa

curăţită într-o condiţie acceptabilă; - sa se evite degradarea produsului; - volumul efluenţilor lichizi să fie minim.

Ineficienta îndepărtare şi eliminare acontaminanţilor, îndată ce au fost separaţi,

conduce la recontaminarea produsului, îndepărtarea sigură a contaminanţilor, atât dinmateria primă curăţită, cât şi din spaţiul deprocesare este un pas important în controlareaeficacităţii proceselor ulterioare şi a operaţiilor de

conservare.

7/16/2019 UAIA


Condiţiile în care operaţia de curăţire lasă intactăsuprafaţa materialului are o foarte mareimportanţă asupra procesării ulterioare. Osuprafaţă rugoasă este neatractivă ca aspect, iarpentru fructe şi vegetale distrugerea stratuluisuperficial de celule duce !a o îmbrunare rapidă,

în condiţii de umiditate ridicată, suprafaţa lovităsau deteriorată furnizează un mediu excelentpentru microorganisme şi insecte ca, de exemplu,musculiţa oţetului şi gărgăriţe.

In urma spălării rezulta un volum apreciabil deefluent lichid. Restricţiile asupra eliminăriiefluenţilor şi a reziduurilor sunt factori vitali care

controlează eficacitatea spălării şi costurile. Contaminanţii cuprind o arie extinsă, de la cei de

mărime moleculară ca, de exemplu, urme demetale grele, reziduuri de pesticide etc., apoimicroorganisme, ajungând până la pietre sau

chiar părţi metalice din utilaje.

7/16/2019 UAIA


Tipurile de contaminanţi mai frecvent întâlniţi sunt: - minerali: pământ, nisip, pietre, fragmente de

sticlă, particule metalice şi ulei mineral;

-vegetali: ramuri, frunze, paie, coji, pleavă,bucăţi de lemn şi de sfoară; - animalieri: excremente, păr, pene, ouă de

insecte; - chimici: reziduuri de pesticide şi fertilizanţi; - microbiologici: microorganismele şi produselelor de metabolism.

O curăţire eficientă depinde, în primul rând, de odetectare eficientă a contaminanţilor şi, în aldoilea rând, de îndepărtarea eficientă a lor.

Spălarea materiilor prime prezintă o serie deavantaje şi dezavantaje faţă de celelalte metodede curăţire.

7/16/2019 UAIA


Avantaje: - îndepărtarea eficientă a pământului aderent; - curăţire flexibilă cu posibilităţi de utilizare a

căldurii, sanitizanţilor, detergenţilor,sterilizanţiior; - operaţie lipsită de praf; - distrugerea minimă a produsului. Dezavantaje: - accelerează activitatea microbiologică şi chimică; - consum mare de apă (=15 l/kg produs); - generează un volum mare de efluent cu grad

mare de poluare;

- uneori este necesar un proces de îndepărtare aapei de pe suprafaţa produsului ca, de exemplu,uscare (este cazul grâului);

- un echipament de spălare şi sanitizarenecorespunzător poate produce recontaminarea

produsului.

7/16/2019 UAIA


Metodele de spălare pot fi clasificate dupăoperaţia principală care stă la baza procesului despălare. Aceasta poate fi:

- înmuierea;

- stropirea;- flotaţia. Inmuierea. Este metoda cea mai simplă decurăţire umedă şi este utilizată adesea ca stadiupreliminar în curăţirea râdâcinoaselor şi a altor

produse puternic contaminate. Pământul aderenteste înmuiat şi apoi îndepărtat, împreună cupietrele, nisipul şi alte materiale care ar distrugeutilajele In stadiile următoare de curăţire.Tancurile de înmuiere sunt confecţionate dinmetai sau din alte materiale uşor de curăţit şi

dezinfectat. Ele sunt prevăzute cu un orificiu degolire cu grătar la fundul aparatului, pentru îndepărtarea pământului greu, şi un orificiu degolire lateral pentru îndepărtarea nămolului uşor.

7/16/2019 UAIA


Eficienţa înmuierii este îmbunătăţită fie prinmişcarea apei faţă de produs cu ajutorul unoragitatoare montate în tanc, fie prin mişcareaprodusului faţă de apă cu ajutorul unor palete cu

mişcare moderată sau prin introducerea materieiprime într-o tobă perforată care se roteşte, în timpce este parţial imersată în tancul de înmuiere.Agitarea se poate produce, de asemenea, prinbarbotare de aer comprimat în interiorul tancului.

Acest din urmă procedeu poate fi utilizat pentruprodusele delicate ca, de exemplu, câpşune şisparanghel sau pentru produsele cu murdăriapătrunsă în interior, ca spanac sau ţelină.

Apa caldă măreşte eficienţa înmuierii, dar viteza dealterare a produsului poate să crească foarte mult.Utilizarea detergenţilor este o aită soluţie, în special în contaminarea produselor cu reziduuri de pesticidesau ulei mineral. Trebuie avut grijă, însă, înselectarea şi utilizarea unor astfel de agenţi,deoarece poate fi afectată textura şi aspectul

produsului.

7/16/2019 UAIA


Spălarea prin stropire. Aceasta este metoda ceamai folosită de curăţire umedă, suprafaţaprodusului fiind supusă unor jeturi de apă.

Eficienţa spălării prin stropire depinde de:presiunea apei utilizate, volumul de apă,temperatura apei, distanţa dintre produs şidispozitivul de stropire, timpul de expunere aprodusului la stropire şi numărul de jeturiutilizate. Un volum mic de apă la o presiune mareeste cea mai eficientă combinaţie. Aceasta poateproduce însă deteriorări pentru fructe, cum ar ficăpşunele, sau pentru vegetale delicate casparanghelul. Uneori, jeturile cu presiune mare

sunt utilizate pentru a rupe părţile vătămate dinpiersici sau tomate şi pentru a îndepărtapământul aderent ca, de exemplu, humusulnegru de pe fructele citrice.

7/16/2019 UAIA


Spălarea prin flotaţie. Metoda se bazează pediferenţa dintre viteza de sedimentare a părţilordorite şi nedorite ale produsului supus curăţirii.Astfel, merele lovite sau putrede, care se depun

în apă, pot fi îndepărtate prin imersarea fructelor într-un tanc cu apă şi colectarea prin deversare afructelor sănătoase.

Reziduurile grele pot fi îndepărtate printrecerea produselor murdare peste o serie debaraje aranjate în serie. Contaminanţii cu vitezăde sedimentare mare cad şi rămân înăuntrulbarajului. Produsul, contaminat acum doar cumaterial cu viteză de sedimentare asemănătoaresau mai mică, este purificat în continuare printrecerea peste o sită vibratoare, prin care jetul de

apă îndepărtează contaminanţii fini. Procedeul de spălare prin flotaţie consumăaproximativ 4-10 l apă/kg produs, ceea ceimpune recircularea apei. El se foloseşte pentrucurăţirea mazării, fasolei, fructelor uscate şi a

altor produse asemănătoare.

7/16/2019 UAIA


Metode combinate de spălare. După cum deja s-aremarcat, metodele de curăţire sunt In generalfolosite combinat. Multe maşini de spălat au maimulte stadii de spălare combinate într-o singură

unitate. Astfel, maşinile pentru spălat mazăre saufasole adesea constau dintr-un tanc de înmuiere,legat de o maşină rotativă de spălare prin stropire,urmată de o sită pentru îndepărtarea apei.

MAŞINI DE SPĂLAT PRODUSE Maşinile de spălat produse pot fi grupate, dupăcaracteristicile constructive, astfel:

- maşini de spălat cu bandă; - maşini de spălat cu ax cu palete sau cu şnec; ' - maşini de spălat rotative; - maşini de spălat prin flotaţie.

7/16/2019 UAIA


Maşini de spălat cu bandă Aceste maşini au ca parte constructivă un conveier (de

exemplu o bandă perforată) care transportă produsul pe sub jeturile de apă. Pentru produsele aproape sferice ca, de exemplu,mere, efectul de spălare este îmbunătăţit prin utilizareaconveierelor cu role, care fac ca produsul să se rostogolească sub jeturi. Pentru fructele mici, deplasarea sub jeturi poate fi produsăprin utilizarea transportoarelor vibratoare.

Fig.1. Maşină de spălat cu

duşuri tip 283: 1 - masă de alimentare; 2 -bandă transportoare; 3 -

postament; 4 - duşuri; 5 -racord evacuare apă; 6 -

electromotor; 7 - reductor; 8

- tambur de acţionare.

Caracteristici tehnice:- lăţimea benzii 800 mm :- viteza benzii 0,2 m/s :- înălţimea

stratului de produs 80 mm :- putere electromotor1,5kW;1000rot/min.

7/16/2019 UAIA


Din punct de vedere constructiv este un dispozitivsimplu, format dintr-o bandă transportoareconfecţionată din plasă de sârmă, înclinată, care are la

partea superioară două grupuri de duşuri, ce asigurăspălarea produselor care trec pe bandă. Apa estecolectată şi evacuată la canal printr-un racord. Bandaeste acţionată de un electromotor cu reductor prinintermediul unui tambur de acţionare. Tamburul de

întoarcere este prevăzut cu dispozitiv de întindere abenzii. Banda se sprijină pe toata lungimea ei pe oserie de role de susţinere, fixate liber pe cadrultransportorului, la distanţe de 2 m.

7/16/2019 UAIA


Maşina de spălat cu ventilator (fig.2). Se foloseşte pentruspălarea fructelor şi legumelor cu textură semîtare şi tare(roşii, prune, mere, cartofi etc.). In general, se utilizeazăpentru spălarea produselor nu prea murdare sau pentru

spălarea finală a rădăcinoaselor.

Fig. 2. Maşină de spălat cu ventilator 1 - baie de spălare; 2 - bandă metalică; 3 - conductă barbotare aer; 4 -

instalaţie de duşuri; 5 - ventilator; 6 - grup de acţionare; 7 - cadrumetalic; 8 - preaplin; 9-racord golire baie; 10- pâlnie evacuare produs; 11

- tambur de actionare: 12-dispozitiv de întindere bandă.

I l i d b b ă di il

7/16/2019 UAIA


Instalaţia de barbotare este compusă dintr-un ventilator, cuun debit de 425 m3/h, care asigură aerul necesar barbotării şitrei conducte din ţeava zincată, cu orificii pentru barbotarea apeidin bazin, montate deasupra unui grătar.

Instalaţia de duşuri este montată deasupra transportoruluicu bandă şi este executată din şase ţevi zincate prevăzute cu 49de duze pentru realizarea perdelelor de apă necesară clătiriiproduselor înainte de ieşirea din maşină. Instalaţia esteracordată direct la reţeaua de apă.

Spălarea se realizează prin înmuiere, barbotare şi stropire înzona de clătire. Materia primă circulă în contracurent cu apa. Caracteristici tehnice:

- capacitatea de prelucrare: 3000-5000 kg/h - capacitatea cuvei: 1 m3 - consumul de apă: ' 1,5 m3/h - lăţimea benzii: 690 mm -viteza benzii:

0,18 m/s

- electromotor acţionare bandă: 1,1 kW; 940 rot/min - electromotor acţionare ventilator: 0,25 kW - consumul de aer: 425 m3/h - dimensiunile de gabarit; 3775 * 1173 * 1635 mm - masa: 500 kg.

d ăl (f ) d l d

7/16/2019 UAIA


Maşina de spălat BS-1 (fig. 3.) Face parte din linia de preparare asucului de tomate, realizând operaţia de spălare prin înmuiere,frecare, barbotare de aer şi stropire în zona de clătire. Maşinaeste prevăzută cu o baie de spălare, care are montat in interiorun dispozitiv de transport sub forma unui benzi cu role. Instalaţiade duşare asigură clâtirea finală a tomatelor prin şpriţuirea cuapă în zona de evacuare din maşina

FIg. 3. Maşină de spălat BS - 1:1 - baie de spălare; 2 - suflantă; 3 - conductă alimentare apă; 4 -

conductă evacuare apă; 5 - uşă de vizitare bazin; 6 - conductă debarbotare; 7 - duşuri.

P i ifi i l l d ăl l

7/16/2019 UAIA


Pentru a intensifica şi accelera procesul de spălare a tomatelor, apapotabilă este agitată în baie prin barbotare de aer sub presiune(2 bar).

Maşina de spălat cu perii (fig. 4). Este folosită pentru spălareacastraveţilor, cartofilor şi a altor produse vegetale cu texturătare, impurificate cu pământ.

Flg. 4. Maşina de spălat cuperii:

1 - fund fals; 2 - perii fixe;3 - perii rotative; 4 - pâlniealimentare; 5 - elevator; 6

- racord de golire; 7 -electromotor; 6 - duşuri.

Baia de spălare este prevăzută cu un fund fals, despărţit printr-un grup deperii fixe. Deasupra acestora acţionează un grup de perii rotitoare careasigură şi înaintarea produsului în baia maşinii. Materia primă, introdusaprintr-o 'pâlnie de alimentare, trece printre cele două rânduri de perii unde,din cauza frecărilor Intensive şi a curentului de apă, are loc spălarea.

Clătirea finală se realizează pe o bandă elevatoare, cu ajutorul unui sistemde duşuri. In baia de spălare

7/16/2019 UAIA


Prezentare MASINA DE SPALAT LEGUME-FRUCTE Vas de spalare prin barbotare a

tomatelor/legumelor/fructelor.Vasul este construit din otel inox si este completat cu:elevator din intralox cu buzunare, latime 300 mm, pentrualimentare cu produs a transportorului de inspectie,

inaltimea de descarcare prevazuta cca. 1300 mm.Descarca apa pentru curatare; preaplin; valva pentrureglarea cantitatii de apa la intrare; sistem de distribuire aapei pentru impingerea produsului catre elevator; suflantade 1,1 Kw; grup de distribuire a aerului pentru a creabarbotare.

Elevatorul va fi motorizat printr-un motovariator de 0,55

KW cu reductor cuplat direct la motor.Dimensiuni indicative ale vasului: 2.600 x 800 mm latime.Putere totala instalata:1,75KW.Completat cu buton depornire/oprire.Consum de apa : 1.000 lt/h.

i d l l f

7/16/2019 UAIA


Masina de spalat legume-fructe GEWA2600

Date Tehnice Capacitate: 3,2 kW / 3x16 A

Voltaj: 3 ~ 400 V/N/PE - 50 Hz

Greutate: 320 kg

Capacitate pentru salate: ~ 200 kg/h

Capacitate pentru legume cu frunze: ~ 400 kg/h

Capacitate pentru legume radacinoase: ~ 600 kg/h

Volume serie: 525 l

Dimensiuni: 2600 x 1000 x 1550 mm

http://www.stelas.ro/products/5b68710ee959c183215ac0c3ca081191.jpg

http://www.stelas.ro/products/c010c2e6a7ff0639e051d4777ad94028.jpg

http://www.stelas.ro/products/50e2337425308b819d1d567445b1377a.jpg

http://www.stelas.ro/products/22440eead860b1e10177677026116b8e.JPG

7/16/2019 UAIA


Masina de spalat legume-fructe GEWA2600ECO

Date Tehnice

Capacitate: 2.9 kW/ 3 x 16 A

Voltaj: 3 ~ 400 V/N/PE - 50 Hz

Greutate: 300 kg

Capacitate pentru salate: ~ 200 kg/h

Capacitate pentru legume cu frunze: ~300-400 kg/h

Capacitate pentru legume radacinoase: ~500-600 kg/h

Volume serie: 525 l


Masina de spalat legume fructe DS1000

http://www.stelas.ro/products/43a4c2ad72635ab78c8d3465f20212a3.jpg

http://www.stelas.ro/products/cf27c5874203f8449b23f88ac9f467f5.jpg

http://www.stelas.ro/products/b9f5261816fe702f959e264d16e1324a.jpg

http://www.stelas.ro/products/f729afa95c44cdb5f8e1b00297b6eaee.JPG

7/16/2019 UAIA


Masina de spalat legume-fructe DS1000 Cod: DS1000Categorie: Masini de Spalat Spalare cu bule a ierburileor delicate, laptucilor crocante sau legumelor. Livrat ca un singur

element ce trebuie plasat intr-un rezervor de apa sau intr-un rezervor cu apa pentru spalaresi inmuiere

Masina de spalat legume-fructe DS1000Mobil Cod: DS1000MobilCategorie: Masini de Spalat Spalare cu bule a ierburileor delicate, laptucilor crocante sau legumelor. Livrat ca un singur

element ce trebuie plasat intr-un rezervor de apa sau intr-un rezervor cu apa pentru spalaresi inmuiere

http://www.stelas.ro/products/258b75137a54f3da513263ab19eef015.jpg

http://www.stelas.ro/products/c071350578811df78f5b11fb86c224c5.jpg

7/16/2019 UAIA


Masina de spalat cartofi si alte legume radacinoase PL25R Categorie: Masini de SpalatDate Tehnice

Capacitate: ~ 20 kg/incarcare = pana la 400 kg/h

Greutate: 100 kg

Constructie: otel inoxidabil

Transmisie: motor 1,1 kW

Putere: 1,12 kW

Tensiune: 3 x 400 V / N + PE / 50Hz

Size: 815 x 705 x 1262 mm

http://www.stelas.ro/products/001843c44e8c49e967b47a87ae1f752c.jpg

http://www.stelas.ro/products/b1fd93c2cfb7bfd42c5c7400bd3f576b.jpg

http://www.stelas.ro/products/1aa74686b74bc1647d4a7bcba6df4e94.jpg

http://www.stelas.ro/products/a83d1e7bf48acccaa26625dc4b21dd93.jpg

7/16/2019 UAIA


Masina de spalat cartofi si alte legume radacinoase PL40R Cod: PL40RCategorie: Masini de SpalatDate Tehnice

Capacitate: ~ 40 kg/load = 600 kg/h.

Motor: 1,5 kW cu protectie de supraincalzire

Tensiune: 3~400V/N/PE/50Hz


http://www.stelas.ro/products/5d4a33141af91c6136b4888e674acf5a.jpg

http://www.stelas.ro/products/a188c78e138872fa651bbcaa7e4a0187.jpg

http://www.stelas.ro/products/0cab0ba781220e2c34007af9a3ab36c0.jpg

http://www.stelas.ro/products/ecae8dfa5bc7c9b1d43546c2ed7cd416.jpg

7/16/2019 UAIA


Instalații și echipamente pentru epurarea apelor uzate dinindustria alimentară

Procesul de poluare a apelor are o influenţă nefavorabilă asupratuturor folosinţelor acestora.

Dacă până la un anumit nivel, receptorii au ocapacitate naturală de autoepurare, în prezent, intensitatea proceselorde poluare a depăşit cu mult acest prag, fiind necesară intervenţiaomului pentru prevenirea şi combaterea acestor procese. Prevenirea

se face mai ales prin măsuri de supraveghere şi control, iarcombaterea poluării se realizează prin construcţii, instalaţii, şiechipamente adecvate, prin aşa-numitele staţii de epurare a apelor.

7/16/2019 UAIA


SEDIMENTAREA

Sedimentarea este operația de separare a sistemelor eterogenefluide în fazele componente, sub acțiunea diferențiată a unei forțeexterne (forța gravitației, forța centrifugă) asupra fazelor de densitățidiferite.După scopul operației, în sistemele eterogene lichide se folosesctermenii de:

- îngroșare - pentru concentrarea prin sedimentare a fazei solide; - clarificare sau limpezire - pentru separarea înaintată a fazei lichide

dintr-o suspensie, eliminându-se practic faza solida (curățire); - sedimentare - când ambele faze ale suspensiei sunt valoroase.

În operare se numește: - influent sau alimentare - suspensia inițială; -sediment (precipitat, nămol)-faza solidă dispersă îmbibată cu lichid,

depusă prin sedimentare; - decantat - lichidul mai mult sau mai puțin limpede rezultat în urma

sedimentării.

7/16/2019 UAIA


Utilajele in care se realizează operația de sedimentare se numesc, înfuncție de scopul operației: decantoare sau limpezitoare(clarificatoare) pentru sedimentarea în câmp gravitațional și centrifugedecantoare, pentru sedimentarea în câmp de forțe centrifuge.

SEDIMENTAREA ÎN CÂMP DE FORȚE GRAVITAȚIONAL Factorii care influențează sedimentarea Tipul de suspensie.

Structura grăunțoasă, negrăunțoasă (flocoane îmbibate cu lichid) sauuscată și concentrația fazei solide determină, în principal, diferitemoduri de sedimentare.

Într-o suspensie diluată de particule graunțoase, acesteasedimentează individual, cu viteze de sedimentare diferite (dupămărimea particulelor).

Într-o suspensie concentrată negrăunțoasă cu flocoane îmbibatecu lichid, sedimentarea particulelor nu se mai face independent,particulele se asociază și se influentează reciproc.

Adaosurile pentru coagulare și floculare

7/16/2019 UAIA


Elementul dereferință

Factorii de influență

Suspensie Concentrația fazei solide (raport solid / lichid)

Cantitatea sau debitul suspensiei Vârsta suspensiei (din momentul formării)Temperatura, vâscozitatea

Faza lichidă Natura fazei lichide Densitatea, vâscozitatea

Operația desedimentare

Viteza de sedimentare, durata operației Adaosuri pentru coagulare și floculareFuncționare continuă , discontinuă, mixtă Modul de evacuare a sedimentululTipul decantorului

Produserezultate

Concentrația fazei solide în decantatConcentrația fazei lichide în sediment

Factorlii care influențează sedimentarea în sisteme eterogene lichide

7/16/2019 UAIA


Viteza de sedimentare.

Mișcarea unei particule solide sferice într-un fluid dispersantstaționar este determinată de forțele care acționează: greutateaaparentă a particutei ți forța de frecare. Din momentul în careforțele se echilibrează, viteza particulei devine constantă și se

numește viteza de sedimentare (viteza critică) w 0. Î ntr-un mediufluid dispersant în mișcare cu viteza Wo, care menține particula înstare stationară, w 0 se numește viteză de plutire.

Aparate pentru sedimentare în câmp gravitațional Decantorul discontinuu este un aparat format dintr-un recipient

paralelipipedic sau cilindric, în care suspensia rămâne până cândse realizează sedimentarea. Faza lichidă este decantată prindiferite dispozitive: tip sifon basculant, dispozitive cu cot mobil.Decantarea disccontinuă se realizează în toate rezervoarele declarificare din industria vinului (decantoarele discontinue sunt șivase de depozitare în industria alimentară).

l l d

7/16/2019 UAIA


Deznisipatoarele sunt instalaţii destinatereţinerii şi eliminării impurităţilor de naturanisipurilor (particule cu diametrul mai mare de 0,2mm) [18]. Îndepărtarea acestor suspensii minerale

aduse mai ales de apele de ploaie, de apele uzatecolectate, înaintea instalaţiilor de pompare şi acelor de epurare propriu-zise are ca scop evitareauzurii utilajelor respective, precum şi aacumulărilor de materiale consistente în bazinele

de decantare, de aerare, de fermentare etc.După direcţia principală a curentului de

curgere, deznisipatoarele pot fi: orizontale (în celemai dese cazuri), sau verticale.

Deznisipatoarele orizontale sunt constituite dindouă sau mai multe canale înguste şi relativ puţinadânci (v. fig. 3.2), în care apa circulă cu o vitezăde cca. 0,2...0.4 m/s, având timpul de staţionarede 0,5...1 min [18; 8].

7/16/2019 UAIA


7

1 2 3 4 5 6 1 2 3

H

Fig. 3.2.Schema unui deznisipator orizontal: 1 - grătar, 2 – pasarelă;3 – bare de liniştire; 4 - stăvilar de intrare; 5 - vană de golire;

6 – stăvilar de ieşire; 7 – galerie de golire.

Cantităţile de nisip reţinute de deznisipatoare sunt

foarte variabile, în funcţie de tipul canalizării, gradul deacoperire al suprafeţelor, gradul de urbanizare etc.Literatura indică cifre cuprinse între 0,0037...0.0075 m3nisip/1000 m3 apă pentru canalizarea în sistem unitar şi

între 0,0036...0,0057 m3 nisip/1000 m3 apă pentrucanalizarea în sistem divizor.

Curăţirea de nisip a deznisipatoarelor se realizează

7/16/2019 UAIA


Curăţirea de nisip a deznisipatoarelor se realizeazămanual (la instalaţiile mici, după scoaterea din funcţiune acompartimentului respectiv), fie hidraulic sau mecanic (încazul în care debitul este mare, cantităţile de nisip suntmari, iar instalaţia este construită adânc sub teren,

înlăturarea manuală fiind dificilă). La dimensionarea deznisipatorului cu curăţire manualătrebuie asigurat spaţiul pentru reţinerea nisipului depus

între două evacuări, intervalul între două curăţiri succesivefiind în general de cca. 30 zile.

Evacuarea automată a nisipului reţinut se poate realizaprin:

dispozitive cu racleţi şi şnec; dispozitive cu racleţi, grapă de nisip şi pompă fixă sau

hidroelevator pentru evcuarea nisipului; dispozitiv cu pompe mobile. Deznisipatoarele verticale unt utilizate de regulă cândspaţiul de amplasare este redus. În acestea, curentul de

apă străbate bazinul de sedimentare de jos în sus, iar apadeznisipată este evacuată printr-o rigolă periferică (v. fig.3.3).

Viteza ascensională a apei în acest tip dedeznisipatoare este de cca. 0,03 m/s.

7/16/2019 UAIA


1

2

3

1

2

3

Fig. 3.3. Schema unui deznisipator vertical: a – cu compartiment deintrare lateral; b – cu compartiment de intrare central: 1 – conductă

alimentare apă brută; 2 – conductă evacuare apă deznisipată;3 – conductă golire.

7/16/2019 UAIA


Decantoarele sunt instalaţii în care sesedimentează cea mai mare parte a substanţelor însuspensie din apele uzate [21].

Decantoarele pot fi clasificate astfel [11, 18]: după direcţia de curgere a apei: decantoareorizontale şi verticale;

după forma în plan: dreptunghiulare (mai rarpătrate) şi circulare;

din punct de vedere al prelucrării nămolului reţinut:decantoare fără spaţiu de fermentare (fermentarease face în construcţii separate) şi decantoare carecuprind şi spaţiile de fermentare, numite şidecantoare cu etaj (Imhoff sau Emscher);

după locul pe care îl ocupă în schema de epurare:decantoare primare (înaintea treptei biologice) şidecantoare secundare (după treapta biologică).

Decantoarele orizontale se realizează în plan cu secţiune

7/16/2019 UAIA


Decantoarele orizontale se realizează în plan cu secţiunedreptunghiulară sau circulară (situaţie când sunt cunoscuteşi sub denumirea de „decantoare radiale“ întrucât apaalimentată central curge spre periferie în direcţie radială).

Lungimea decantoarelor rectangulare este cuprinsă

între 30...100 m (de regulă nu se depăşesc 30 m), iarlăţimea acestora se adoptă în funcţie de dimensiuneautilajelor de colectare a nămolului.

Bazinele circulare ajung la diametre de până la 60 m, însă în general nu se depăşeşte valoarea de 30 m, pentru ase evita efectele pronunţate ale vântului [11].

Adâncimea bazinelor de decantare variază de la 2...4,5m. Viteza medie orizontală de circulaţie a apei este de5...20 mm/s, timpul de staţionare variind între 1,5...2 h.

În majoritatea cazurilor, pentru bazinele de decantarese adoptă o pantă de fund de cca. 1%, pentru celerectangulare şi de cca. 8%, pentru cele pătrate saucirculare.

Panta fundului este mărită în zona başelor de nămolpână la 30%, pentru a favoriza alunecarea acestuia. Înfigura 3.4 sunt reprezentate câteva tipuri semnificative dedecantoare orizontale.

Hs

7/16/2019 UAIA


H

Hd

Fig. 3.4. Scheme de decantoare orizontale: Hs– înălţimea de siguranţă; H – înălţimea utilă;

Hd – înălţimea depunerilor.

În cazul acumulării unor cantităţi mici denămol, eliminarea acestui produs se poaterealiza manual (după golirea apei) pentrusedimentele neputrescible, sau mecanizat, cuajutorul racloarelor, pentru cantităţi mai maride nămol.

La decantoarele rectangulare se pot utiliza în acest scop poduri racloare cu mişcare dedu-te-vino, sau racloare cu lame montate pelanţuri.

O situaţie aparte privind evacuareasedimentelor apare la decantoarele cu etaj detipul Imhoff, la care decantarea are loc lapartea superioară; la partea inferioară sunt

acumulate suspensiile pe durată mai mare, învederea fermentării anaerobe.

7/16/2019 UAIA


În cazul acumulării unor cantităţi mici de nămol,eliminarea acestui produs se poate realiza manual(după golirea apei) pentru sedimentele neputrescible,sau mecanizat, cu ajutorul racloarelor, pentru cantităţi

mai mari de nămol. La decantoarele rectangulare se pot utiliza în acest

scop poduri racloare cu mişcare de du-te-vino, sauracloare cu lame montate pe lanţuri.

O situaţie aparte privind evacuarea sedimentelor

apare la decantoarele cu etaj de tipul Imhoff, la caredecantarea are loc la partea superioară; la parteainferioară sunt acumulate suspensiile pe durată maimare, în vederea fermentării anaerobe.

7/16/2019 UAIA


Eficienţa instalaţiilor de decantare este influenţată în specialde uniformitatea distribuţiei curentului de apă în secţiunea

perpendiculară pe direcţia de curgere. Această condiţie estedeterminată în mare măsură de eficienţa sistemelor deintroducere a apei în spaţiile de sedimentare şi de cele deevacuare a acesteia. Astfel, la intrare distribuţia trebuie săfie egală între unităţile paralele de aceeaşi capacitate şi să

fie uniformă pe secţiune în fiecare unitate. Uniformitateaeste asigurată de existenţa unor rezistenţe hidraulice egalepe elementele situate în zone diferite ale secţiunii. În acestscop, pentru evitarea vitezelor locale excesive, la intrarea înzona de decantare se instalează (în faţa deschiderilor princare este admisă apa) deflectoare, precum şi pereţi dedirijare şi difuzie prevăzuţi cu găuri sau fante.

7/16/2019 UAIA


La nivelul orificiilor şi conductelor de distribuţie, viteza apeitrebuie să fie relativ mare pentru evitarea depuneriisuspensiilor, dar suficient de mică pentru a nu determinamărunţirea flocoanelor.

Evacuarea apei limpezite se face peste deversoare aşezatepe una sau ambele părţi ale jgheaburilor de evacuare.Secţiunea jgheaburilor, conductelor sau rigolelor deevacuare trebuie astfel dimensionată încât să se evite înecarea deversorului, chiar şi la debite mari [11].

În faţa deversoarelor de apă limpezită se instalează ecraneparţial imersate, destinate reţinerii impurităţilor plutitoare.

Decantor dreptunghiular cu îndepărtarea mecanică a nămolului.

7/16/2019 UAIA


p g p Se utilizează pentru decantarea apei de transport și de spălare în industria

zahărului și pentru decantarea apelor potabile. În industria zaharului, pentru transportul sfeclei de zahăr din silozuri în

fabrică și spălarea sfeclei, este nevoie de cantități mari de apă (600 -

1000% față de debitul de sfeclă prelucrat zilnic). Prin decantarea șirecircularea acestor ape se realizează economii pentru consumul de apă șise evită impurificarea râurilor. Apa murdară conține 20 - 50 mg suspensiela litru, din care pot sedimenta 80 - 90%. În operația de sedimentare sepierde 20% din debitul de apă procesat (fig. 1).

Fig.1. Decantor dreptunghiular: a - principiul de funcfionare: 1 - cameră

de distribuție; 2 - bazin de sedimentare;3-curățător mecanic; 4-raclete; 5-instalație de clorinare; AT-apă detransport și de spălare; A - apadecantată; N- nămol; LV- lapte de var; b

- schemă de calcul.

D j i D Oli ATV

7/16/2019 UAIA


Decantor etajat tip Dorr-Oliver ATV.

Aparatul se utilizează în industria zahărului pentru concentrareanămolului din zeama carbonatată. Numărul de camere etajatedepinde de debitul de zeamă și nămol de separat. În fiecare cameră

sunt brațe de amestecare, fixate pe un ax vertical comun.

Fig. 3. Decantor Dorr - Oliver ATV: 1 – brațe cu raclete; 2 - funduri intermediare; 3 -

alimentare suspensie; 4 - evacuare decantat; 5 - evacuate

nămol; 6 - sistem de antrenare.

Decantoarele verticale sunt bazine cu secţiune circulară (mai rar pătrată),

7/16/2019 UAIA


ţ ( p ), în care apa circulă de jos în sus cu o viteză ascensională de cca. 0,7 mm/s (v.fig. 3.5).

Apa pătrunde în decantor printr-un tub central, prevăzut la parteainferioară cu un deflector (pentru o repartiţie cât mai uniformă) şi iese lateral,

la partea superioară peste un deversor circular.Timpul obişnuit de staţionare este de cca. 1,5 h. Evacuarea nămolului se

face astfel încât interfaţa apă limpezită-nămol să se afle la o adâncimesuficient de mare sub deversorul de evacuare, pentru a evita antrenareanămolului.

Influent

Efluent

Evacuare nămol

1

2

I

II

III

IV

Fig. 3.5. Schema unui decantor conic cu curgere verticală: 1 –

tub central; 2 – deversor circular; I – zonă de evacuare; II – zonă

de floculare; III – zonă de intrare; IV – zonă de nămol.

7/16/2019 UAIA


Decantoare radiale. În general se folosesc decantoare radiale la careraportul diametru/adâncime (D/H) este mai mare ca 6, iar curentul de apă esteradial, de la cilindrul central spre periferie. Apa este colectată într-un jgheabaşezat pe conturul decantorului.

Pentru decantoarele radiale se folosesc racloare cu lame fixate solidar cu

un ax central de antrenare. Dispunerea lamelor se face astfel încât colectareanămolului să se facă spre o başe centrală, prin intermediul căreia se faceevacuarea din bazin (v. fig.3.6).

Viteza de deplasare a lamelelor nu trebuie să depăşească 5 mm/s, pentrua se evita resuspendarea nămolului. În cazul nămolurilor uşoare, cu grad

scăzut de îngroşare (care se împrăştie uşor în stratul de apă limpezită), lamelele racloare se înlocuiesc cu pâlnii de aspiraţie, racordate la conducte deaspiraţie, legate la un compartiment cu nivel reglabil, situat sub acela al apeidin bazin din care nămolul este evacuat din sistem [8].

7/16/2019 UAIA


1 2 3

4 5

D

H

h

6

Fig. 3.6. Schema unui decantor radial: 1 - admisia apei

brute;2 – deflector de distribuţie a apei; 3 – evacuare apădecantată; 4 – rigolă pentru colectarea corpurilor plutitoare;

5 – raclor cu lame;6 – evacuarea nămolului.

Decantorul radial tip Dorr

7/16/2019 UAIA


Este utilizat pentru tratarea debitelor mari de apă reziduală (12,5m3 /h). Constructiv este format dintr-un bazin cilindric de înălțimemică, cu fund conic prevăzut cu un curățitor de nămol cu paleteracloare. Circulația suspensiei este aproximativ radială, de la centru

spre periferie, viteza de deplasare micșorându-se proporțional cudrumul parcurs.

Fig. 2. Decanter radial tip Dorr: 1-bazin cilindric; 2-coloana pentru distribuția apei; 3-rigolă; 4-grindă; 5-palete

racloare; 6 - rigola pentru decantat; Am - apa murdară; W - nămol; A - apa decantată.

D t l i l i tă ti l d i t l ţii î

7/16/2019 UAIA


Decantoarele suspensionale reprezintă tipul de instalaţii în caredepunerile sunt menţinute în stare de suspensie, formând un strat„filtrant“ prin care trece apa brută (v. fig. 3.7). Apa traversând stratul desuspensie se limpezeşte, suspensiile rămânând să îmbogăţească stratul

filtrant [21].

3

1

2

3

4

5

6

7

Fig. 3.7. Schema unui decantor suspensional: 1 – conductă admisie

apă brută; 2 – conducte cu orificii; 3 – strat de suspensie;

4 – camere de separare suspensională, 5 – apă tratată spre filtre; 6 –

bazin de acumulare a nămolului; 7 – evacuare nămol .

Decantarea apei prin utilizarea de coagulant se realizează în bazine

7/16/2019 UAIA


Decantarea apei prin utilizarea de coagulant se realizează în bazinecunoscute sub denumirea de bazine de reacţie, în care se formează flocoane(fulgi) care au în general dimensiuni de 0,5…0,6 mm.

Pentru a avea loc reacţia între soluţia de coagulant şi apa brută trebuie

ca timpul de trecere al acesteia prin bazinul de reacţie să fie de cca. 5…30min [8]. Viteza de circulaţie a apei în bazinul de reacţie trebuie să fie suficientă

pentru a menţine în suspensie fulgii formaţi fără însă a-i sfărâma. Timpul de formare a fulgilor poate fi redus dacă apa este supusă unei

uşoare agitări. Cele mai importante tipuri de bazine de reacţie care se întâlnesc sunt:

• cu compartimente (în cazul instalaţiilor mici); • cu palete antrenate în mişcare de rotaţie; • turbionare.

În figurile 3.8 şi 3.9 sunt prezentate scheme de bazine de reacţie cu

compartimente, respectiv a unui bazin de tip turbionar.

7/16/2019 UAIA


1

2 3

0,4…0,6m

1 2

3

Fig. 3.8. Scheme de bazine de reacţie cu compartimente: a) cu circulaţie orizontală (plan); b) cu circulaţie verticală:

1 – conductă admisie apă brută cu soluţie coagulant (de la bazinul de

amestec); 2 – conductă evacuare apă coagulată spre decantor ; 3 – conductă golire.

În acest tip de bazine viteza de circulaţie a apei este de 0,2…0,4 m/s iar timpul de trecere de cca. 15…30 min.

Flotaţia

7/16/2019 UAIA


Flotaţia

Flotaţia este procesul unitar de separare din apă, sub acţiuneacâmpului gravitaţional terestru, a particulelor cu densitate mediemai mică decât a apei. Aceste particule pot fi constituite din

materiale omogene sau din asocieri de materiale cu diferitedensităţi (solide, lichide sau gazoase). Astfel de particule pot ficonstituite din materiale omogene, sau din asocieri de materialecu densităţi variabile (solide, lichide sau gazoase).

Flotaţia este folosită drept treaptă suplimentară de epurare

înaintea epurării biologice, fiind utilizată în numeroase cazuri, deexemplu, pentru apele provenite din industria petrolieră, minieră,textilă, alimentară (abatoare, ecarisaje, fabrici de uleiuri,grăsimi, conserve), în special când apele uzate industriale trebuiesă fie tratate biologic [18].

Flotaţia poate fi naturală sau artificială, realizată prinintroducerea aerului în masa de apă.

7/16/2019 UAIA


În primul caz, particulele de materiale mai uşoare decât

apa (uleiuri, unsori, grăsimi etc.), eventual asociate cu bulede gaz rezultate din procese microbiologice (fermentaţii,procese de denitrificare etc.), tind să se ridice la suprafaţalichidului stagnant sau aflat în curgere liniştită. Se formeazăastfel un strat de material plutitor, acumulat la suprafaţă,care este îndepărtat de către un raclor şi colectat prinintermediul unui jgheab într-o cutie de colectare evacuare.

În cel de-al doilea caz, aerul poate fi introdus în apă fie subformă de bule fine prin difuzoare poroase sau prin agitaremecanică (flotaţie cu aer dispersat ), fie prin degajareaaerului dizolvat în apă ca urmare a scăderii bruşte apresiunii gazului (detentei) aflat în echilibru cu apa, situaţie în care apa devine suprasaturată în gaz (flotaţie cu aer dizolvat).

7/16/2019 UAIA


Ridicarea particulelor insolubile din apă de către bulele de aer esterezultatul asocierilor reciproce. Această asociere are loc fie prinaderenţa particulelor insolubile la suprafaţa bulei de gaz, fie prin încorporarea de bule de aer în interiorul particulelor floculate (v. fig.

3.10).

Fig.3.10. Flotaţia suspensiilor cu bule fine de

aer. Flotaţia cu aer dizolvat este utilizată în scopul

îndepărtăriimateriilor grase din apele uzate

menajere.Flotaţia cu aer dispersat prezintă dezavantajul

obţinerii unor bule de aer de diametru mare (1...2mm) a căror viteză ascensională este mare şi datorită căreia se poate provoca forfecarea

suspensiilor floculate.Flotaţia cu aer dizolvat se realizează prinsaturarea apei cu aer prin contact de scurtă durată (de la câteva secunde la câteva minute) la presiunicuprinse între 0,3...3 bari, după care este destinsă brusc la presiunea atmosferică intr-o cameră de

flotaţie cu curgere liniştită (v. fig. 3.11).

7

7/16/2019 UAIA


Spumă

1 2 4 5 6 8

Aer

Evacuare sediment

3

Fig. 3.11. Schema unei instalaţii de flotaţie cu aer dizolvat: 1 – pompă; 2 – recipient

de saturare cu aer, 3 – supapă pentru aer în exces; 4 – ventil de reducere a presiunii, 5 – cameră de flotaţie; 6 – deflector pentru eliminarea bulelor mari; 7 – raclor

de spumă; 8 – jgheab de colectare spumă; 9 – deversor. Condiţia de suprasaturare se poate obţine şi introducând apa care a stat în

echilibru cu atmosfera într-o incintă închisă (cameră de flotaţie), în care se realizează o depresiune de cca 0,3 bari. Cantitatea de aer eliberată sub formă de bule fine este

cu atât mai mare cu cât intervalul de presiune pe care se face destinderea este maimare.

7/16/2019 UAIA


Avantajul flotaţiei cu aer dizolvat constă în obţinerea unor

bule de mare fineţe, cu diametre sub 0,1 mm, care nuproduc forfecarea suspensiilor floculate [2,11]. În practică, pentru separarea prin flotaţie cu aer nu

este suficientă doar ridicarea particulelor de impurităţi lasuprafaţa apei, ci şi formarea unei spume suficient destabile, capabile să încorporeze particulele respective.Formarea spumei este asigurată de prezenţa substanţelorcare reduc tensiunea superficială a apei (substanţespumante). Astfel de substanţe pot fi chiar unii constituenţiai apelor uzate (de exemplu apele uzate provenite dinindustria celulozei textilă etc.), dar uneori este necesară

adăugarea deliberată de substanţe spumante.

7/16/2019 UAIA


Ca şi bazinele de decantare şi cele de flotaţie pot fi cusecţiune orizontală rectangulară sau circulară. Şi în cazulflotaţiei se adoptă măsuri pentru reducerea la minimum aturbulenţei în zona de separare; în acest sens trebuie

împiedicată degajarea de bule mari de gaz în zonarespectivă. Datorită vitezelor de urcare relativ mari aleparticulelor flotate (diferenţe mari de densitate în raport cuapa), timpii de retenţie hidraulică în instalaţiile de flotaţiesunt mai mici decât în decantoare, fiind de ordinul de

mărime ai celor de la deznisipatoare. Doza de aer necesară pentru instalaţiile de flotaţie depinde

de concentraţia suspensiilor şi este cuprinsă între 0,03...0,1kg/kg (aer/supensie uscată), ceea ce corespunde la cca.20...60 l aer la 1 kg suspensie.

O categorie importantă de instalaţii al căror principiu defuncţionare se bazează pe separarea prin flotaţie estereprezentată de separatoarele de grăsimi sau bazinele deflotare.

Separatoarele de grăsimi pot utiliza pentru îndepărtareai ităţil fi fl t ţi t lă fi fl t ţi Fl t ţi

7/16/2019 UAIA


impurităţilor fie flotaţia naturală, fie flotaţia cu aer. Flotaţianaturală se realizează în bazine obişnuite, în care, din cauzavitezelor mici cu care se deplasează apa, particulele uşoare seridică la suprafaţă. Flotaţia cu aer poate fi de joasă presiune

sau sub presiune; în ultimul caz, bulele de aer introduse înapă aderă la materialul în suspensie şi ajută la deplasarea lasuprafaţa lichidului a particulelor solide sau coloidale aflate înmasa acestuia.

Procedeele de reţinere sunt în funcţie de natura

grăsimilor, respectiv: grăsimi libere, care au tendinţa de a se ridica la suprafaţa

apei; grăsimi sau săpunuri, aflate în dispersie coloidală sau sub

formă de emulsii, care în mod normal nu au tendinţa de a se

ridica la suprafaţă; gudroane, care au tendinţa de a se depune.

Pentru grăsimile din prima grupă, procedeul se bazează pe micşorarea it i d i ă i il â d l f ţă î t b i

7/16/2019 UAIA


vitezei de curgere a apei, grăsimile separându-se la suprafaţă, într-un bazinamenajat în acest scop. Bazinele sunt în general de formă dreptunghiulară.Evacuarea grăsimilor se realizează manual, iar apa iese prin sifonare [18].

Pentru grăsimile din a doua grupă, bazinele sunt formate din trei

compartimente. În bazinul central se face insuflarea cu aer şi separareagrăsimilor, care sunt dirijate într-un jgheab colector (v. fig. 3.12). Evacuareaapei se realizează în compartimentele laterale.

Materii plutitoare

1

2

3

4

Fig. 3.12. Schema unui separator de

grăsimi : 1 – conductă de alimentare;

2 – conductă de evacuare; 3 – conductă pentru insuflarea aerului; 4

– perete şicană;

Principalele caracteristicipentru separatoarele de grăsimi sunt:timpul de staţionare, 5...10 min.;cantitatea de aer: 0,2 ...0,8 m3 aer/m3 apă; adâncimea apei: 1,20...2,75 m.

7/16/2019 UAIA


Un dispozitiv interesant pentru separarea grăsimilor esteacela care combină insuflarea cu aer cu vacuumul întreţinutla suprafaţa apei printr-o pompă de vacuum, scop în care

se foloseşte un bazin acoperit etanş. Apa brută sepreaerează şi se introduce la semiînălţimea bazinului.Bulele de aer care se formează se ridică la suprafaţă,antrenând materiile flotante şi cele uşor decantabile.

Stratul de spumă care se formează este colectat de o lamă

care îl conduce spre gura de evacuare. Materiile decantabilese depun pe fundul bazinului, de unde sunt raclate şievacuate.

7/16/2019 UAIA


Centrifugarea Centrifugarea este un proces de separare gravitaţională a

suspensiilor din apă, în care datorită imprimării unor acceleraţii

superioare (faţă de cea corespunzătoare câmpului gravitaţionalterestru) se obţin viteze de sedimentare ridicate, materializateprin productivităţi ridicate ale instalaţiilor respective precum şiprin obţinerea unor concentrate mai compacte, cu un conţinutridicat de solide [2].

Cel mai frecvent utilizat tip de astfel de instalaţii suntcentrifugele decantoare cu ax orizontal, cu funcţionarecontinuă. Acestea sunt constituite dintr-un corp cilindro-conicrotativ, în care se roteşte la rândul său (cu o viteză ceva maimică) un ax melcat. Apa brută este introdusă prin axul corpului

melcat şi proiectată spre faţa interioară a corpului centrifugei.Datorită forţelor centrifuge, solidele sunt depuse pe acestperete interior şi ulterior raclate şi împinse de corpul melcatspre zona conică a corpului centrifugei

Evacuarea lichidului limpezit (numit şi centrat) se realizează pe laăt l l t if i Adâ i t t l i d li hid d d

7/16/2019 UAIA


capătul opus al centrifugei. Adâncimea stratului de lichid de deasupraperetelui centrifugei este stabilită cu ajutorul unor deversoare circularereglabile, peste care se evacuează lichidul limpezit.

Pentru determinarea vitezei de separare (v) a particulei în cazul

separării prin centrifugare sunt valabile aceleaşi relaţii ca şi pentrusedimentare sau flotaţie, cu precizarea că în locul acceleraţieigravitaţionale terestre se utilizează acceleraţia centrifugei, calculată curelaţiile:

v = 2rn/60 [m/s]a = v2 /r [m/s2]

în care: r este raza corpului centrifugei, în m, iar n turaţia centrifugei, înrot/min.

Datorită costului relativ mare al instalaţiilor de centrifugare, procesulse aplică, de preferinţă, apelor uzate cu un conţinut ridicat de suspensii şi

îndeosebi pentru concentrarea nămolurilor. Astfel se pot obţine prin

centrifugare concentrate de suspensii de peste 50% substanţă uscată. Încazul nămolurilor active şi al suspensiilor derivate din hidroxizi metalici(de aluminiu, fier etc.) conţinutul de substanţă uscată are o concentraţiemai mică (4...10%).

Particularitățile sedimentării în câmp de forțe centrifugal

7/16/2019 UAIA


Particularitățile sedimentării în câmp de forțe centrifugal Caracteristicile sedimentării într-un câmp de forțe centrifuge

comparativ cu cele ale sedimentării în câmp gravitațional suntdeterminate de vitezele mari de sedimentare realizate, care permitsă se separe eflcient:

- sisteme eterogene (suspensii coloidale, emulsii) care în câmpgravitațional sunt imposibil de separat, deoarece forțele dispersivedatorate mișcării browniene sunt mult mai mari ca forțagravitatională (forțele centrifuge anulează efectul forțelordispersive);

- sisteme eterogene disperse cu diferență mică între densitățile celordouă faze; - suspensii, se obține un sediment foarte uscat, prin acțiunea

forțelor centrifuge de anulare a efectului forțelor de tensiunesuperficială care determină reținerea lichidului în porii fini aiparticulelor de sediment.

Separarea prin centrifugare a sistemelor eterogene lichid-lichid seface pe baza diferenței dintre densitățile fazelor Pentru diferențe de

7/16/2019 UAIA


face pe baza diferenței dintre densitățile fazelor. Pentru diferențe dedensitate de peste 3%, separarea se realizează în condiții bune. Cânddiferența scade sub 1% , curenții de lichid formați perturbă operația. Sepractică pentru remedieri următoarele soluții:

- introducerea suprafețelor de stabilizare pentru atenuarea curenților delichid formati (vârtejuri); - aducerea lichidului de separare chiar în zona de separare (între cele

două faze separate); - divizarea lamelară a lichidului în centrifugă (prin talere). Centrifuge decantoare

Centrifugele decantoare se construiesc într-o mare varietate de tipuri(de la aparatele simple utilizate în laboratoare până la utilajele complexeautomatizate, echipate cu dispozitive pentru evacuarea continuă a fazelorseparate).

Clasificarea centrifugelor decantoare se face astfel: - după factorul de separare( z=ω2R/g): centrifuge normale z < 3000;

supercentrifuge z > 3000; - după poziția axei: orizontale, verticale, înclinate.

Centrifuge decantoare cu transportor elicoidal Centrifugele decantoare cu transportor elicoidal se caracterizează prin

7/16/2019 UAIA


Centrifugele decantoare cu transportor elicoidal se caracterizează prinfuncționare continuă, sedimentul fiind îndepărtat de pe suprafața dedecantare și evacuat cu ajutorul unui transportor format dintr-o suprafațăelicoidală montată pe un tambur interior, datorită diferenței între turația

mai mare a tamburului decantor și turația mai mică (15- 100 rot/min) atransportorului (fig 2). Se construiesc în trei variante: cu tambur decantorconic, cilindric și cilindro-conic

Suspensia este adusă în mijlocul tamburului interior, se separă în câmp deforțe centrifuge, iar fazele separate se deplasează continuu cu vitezediferite și se acumulează la extremitățile tamburului de unde se

evacuează. Sedimentul în drumul său spre evacuare este spalat (la unelevariante constructive) (centrifuga tip NOGS-325) de lichidul de spălarecare se amestecă și se evacuează împreună cu decantatul. Câmpulcentrifugal la aceste centrifuge este mai puțin intens ca în centrifugele cutatere sau tubulare; turația maximă a tamburului decantor are valori de1600-8500 rot/min.

Centrifugele cu tambur cilindric asigură cea mai bună separare a fazelor, însa sedimentul se evacuează cu un conținut mare de umiditate; încentrifugele cu tambur conic se obtjne un sediment mai uscat, dar undecantat mai puțin limpede. Centrifugele cu tambur cilindro-conic suntcele mai răspindite, deoarece prezintă avantajele celor două tipuriconstructive.

7/16/2019 UAIA


Fig. 4.Centrifuge orizontale cutransportor elicoidal:

a, b, d- tamburi cilindrico-conici;1 -

alimentare; 2- faza limpezită; 3-faza

solidă.

Centrifuge cu talere

7/16/2019 UAIA


Centrifuge cu talere În centrifuga cu talere, pentru a se micșora durata de sedimeritare,

spațiul din interiorul tamburului este împărțit în lamele subțiri. Încentrifugele verticale elementul de separare este talerul. Se mai

numesc separatoare centrifugale.Centrifuga cu tobă cilindrică și talere conice fără orificii.Funcționează ca separator clarificator pentru sisteme eterogenelichide cu conținut redus de substanță solidă (de exemplu particulesolide din vin, bere, lapte). Între partea cilindrică a carcasei si talerelecurente apare un spațiu destinat sedimentarii particulelor solide, din

amestecul de separat. În mod normal, în proiectare se consideră acestspațiu de 40 - 90 cm3 pentru fiecare 100 l/h lichid de clarificat, spațiucare să asigure funcționarea în condiții normale fară oprire 2-3 ore.Pentru a se evacua faza limpezită sub presiune, se montează discul depresiune 4 (fig 10.14, b). Centrifuga poate funcționa și cu alimentareinferioară sub presiune (fig 10.14, c). În acest caz axul 4 are

secțiunea inelară.

7/16/2019 UAIA


Fig. 10.14. Centrifuge vertlcale decantoare cu tobă cilindrică și talere.

Schema de principiu tobă: a-tobă cu talere conice fără orificii; b- tobă cu talere conice fără orificii cu disc de presiune; c-tobă cualimentare inferioară; d, e-tobe cu talere cu orificii; f-tobă cu talerecillnddce; 1-taler inferior, 2-talere curente; 3-ax; 4-disc de presiune

Centrifuga cu tobă cilindrică cu talere conice cu orificii (fig 10.14,d,e). Functionează ca separator de faze si realizează separarea

7/16/2019 UAIA


d,e). Functionează ca separator de faze si realizează separareaamestecului eterogen lichid-lichid în faze cu densități apropiate,. Într-otobă din acest tip de separator se găsesc trei tipuri de talere: un talercentral - talerul de alimentare (1), talere curente (2) și talerul superior(5) cu rolul de a împiedica amestecarea fazelor separate. Talerul centralși talerele curente au un numar de orificii (3-6), în funcție de mărimeatalerului; poziția acestora se alege astfel ca faza care se cere maipurificată să parcurgă un drum mai mare printre talere. Faza lichidă cudensitate mai mică este dirijată spre talerul central, se ridică pe lângăacesta si se evacuează prin discul de presiune 4.

Faza lichidă cu densitate mai mare sub influența forței centrifuge estedirijată spre carcasă, are o miscare ascendentă pe generatoarea taleruluisuperior 5 și este evacuată. Daca în amestecul eterogen au fost șiparticule solide, acestea se vor depune pe peretele tobei.

3-ax; 4-disc depresiune; 5- talersuperior; 6 - talereconice cu orificii; 7-talere cilindrice.

Centrifuga cu talere cilindrice concentrice (ftg 10.14, f). Este

7/16/2019 UAIA


întrebuințată numai pentru operatii de clarificare (must de bere, suc defructe, vin), cu condiția ca faza solidă sa fie în proporție redusă (sub 5%volum). Talerele sunt cilindri concentrici, având la una din părți o arcuirespre interiorul tobei. Arcuirea la montare este alternantă. Datorită

faptului că lichidul circulă printre talere cu viteză din ce în ce mai mică,se asigură depunerea pe pereții talerelor a celor mai fine particuie solide,astfel ca lichidul evacuat este limpezit.

Hidrocicloane Hidrociclonul realizează separarea centrifugă în sisteme solid - lichid.

Forța centrifugă apare datorită vitezei curentului de lichid care esteforțat să se deplaseze pe o traiectorie circulară sau în spirală (fig.10.26).

FILTRAREA Filtrarea este operația de separare a sistemelor eterogene fluid-solid în

7/16/2019 UAIA


Filtrarea este operația de separare a sistemelor eterogene fluid solid înfazele componente cu ajutorul unui strat filtrant cu structură poroasă, princare poate trace numai faza fluidă.

Forța motrice a operației este diferența de presiune (Δp = p1-p2 ) dintre

cele doua parți ale stratului filtrant, care se creează folosind presiuneahidrostatică a coloanei de suspensie, sau cu ajutorul pompelor (centrifuge,cu piston sau pompe de vid).

Separarea fazei solide pe stratul filtrant este rezuttatul operațiilor desedimentare-cernere-adsorbție.

Filtrarea unei suspensii are patru etape: reținerea particulelor solide decătre stratul filtrant; reținerea particulelor solide de catre stratul desediment depus; spălarea sedimentului, îndepartarea sedimentului depuspe filtru; regenerarea stratului filtrant.FACTORII CARE INFLUENȚEAZA FILTRAREA

Operația de filtrare este influențată de un număr mare de factori (tabelul

1). Factorii pot avea valori constante sau variabile în timpul filtrarii, Înfuncție de procedeul de filtrare si de conditiile de realizare a operatiei.

S ifi ti F t ii

7/16/2019 UAIA


Specificatie Factorii

Fluid Natura, vascozitatea, densitatea, proprietati corosive

Solid Natura, forma și dimensiunile particulelor, granutometrie

Suspensie Modul de obținere, concentratia, varsta suspensiei, cantitatea sau debitul.

temperatura

Sediment Omogenitatea, umiditatea finală, compresibilitatea, rezistența hidraulică

Strat filtrant Natura, aria, grosimea, dimensiunea porilor. Rezistența hidrodinamica, rezistenfa chimică, rezistența mecanică,

capacitatea de regenerare

Operatia defiltrare

Funcționarea continuă sau discontinuă, presiunea și temperatura de filtrare, viteza de filtrare, durata de filtrare

Faza de spălare Natura lichidului de spalare, debitul, concentratia, durata

Temperature de filtrare. Cresterea temperaturii de filtrare influențeazafavorabil filtrarea, fie prin micsorarea vascozității, fie prin modificarea

7/16/2019 UAIA


, p ț , pgranulometriei (inducerea unei coagulări). Efectul favorabil al creșteriitemperaturii poate fi micșorat și chiar anulat dacă temperatura determinaumflarea stratului filtrant.

Presiunea de filtrare. Influența presiunii utilizate în operatia de filtraredepinde de comportarea stratului de sediment ca strat filtrant. In cazulsedimentului necompresibil, marimea diferenței de presiune, Δp, întrefețele stratului filtrant are o influență favorabilă asupra vitezei de filtrare.

Materialul filtrant. Materialul folosit ca strat filtrant trebuie: să reținăcat mai complet faza solida a suspensiei și eventualele impurități

(provenite din surse ca: material filtrant, coroziune, reacții chimice etc.);să aibă rezistenta hidraulica redusa, rezistență mecanica și chimicăcorespunzătoare; să se regenereze ușor; să fie ieftin și ușor de procurat. Materialul filtrant poate determina:- o filtrare superficială caracterizata prin reținere pe suprafața stratuluifiltrant;- o filtrare în adancime, caracterizata prin reținerea fazei disperse în toataadancimea sa (exemplu: filtrarea apei prin filtrele cu nisip).În funcție de natura lor, materialele se utilizează sub forma de table, site,țesături si împletituri, placi poroase, straturi fibroase și pulverulente,straturi granulare, membrane.

Tablele perforate -sunt gratare cu ochiuri dreptunghiulare (latimeaminima 1,5mm) sau circulare (diametrul minim 3mm). Se utilizeaza în

7/16/2019 UAIA


, ) ( )special ca suport pentru panze sau alte materiale filtrante (celuloza,azbest, kieselgur). Prezinta dezavantajul unei suprafete libere mici..

Impletiturile metalice au aceleasi aplicații ca si sitele. Ca suport

pentru materialele poroase ele au o rezistentă mecanica mai mica decattablele perforate, dar au avantajul unei suprafețe libere mari. Se fac împletituri metalice cu ochiuri pâna la 50 µm.

Panzele filtrante se caracterizează prin elasticitate, suplețe siporozitate fină. Particulele suspensiei sunt reținute prin efectul decernere și adsorbție. Prezinta o rezistența mecanică redusă și se

colmatează usor. Sunt folosite ca suprafețe filtrante dispuse pe rameverticale, pe suport orizontal, sau sub forma de saci. Panzele filtranteprezintă o mare adaptabilitate la condițiile de filtrare. Materialele filtrantetextile sunt: fibre vegetale (bumbac, iuta), fibre animale (lana, par decamila, matase naturala), fibre sintetice (matase artificială), fibreminerale (azbest, sticla).

Membranele de provenienta animală, vegetala sau sintetică (gelatină,esteri de celuloza depuse pe țesaturi sau pe hartie) se utilizeaza casuprafețe filtrante pentru filtrări fine. Sunt reținute: substante coloidale,bacterii, virusuri.

Tablele perforate -sunt gratare cu ochiuri dreptunghiulare (latimeaminima 1,5mm) sau circulare (diametrul minim 3mm). Se utilizeaza în

7/16/2019 UAIA


) ( )special ca suport pentru panze sau alte materiale filtrante (celuloza,azbest, kieselgur). Prezinta dezavantajul unei suprafete libere mici..

Impletiturile metalice au aceleasi aplicații ca si sitele. Ca suport

pentru materialele poroase ele au o rezistentă mecanica mai mica decattablele perforate, dar au avantajul unei suprafețe libere mari. Se fac împletituri metalice cu ochiuri pâna la 50 µm.

Panzele filtrante se caracterizează prin elasticitate, suplețe siporozitate fină. Particulele suspensiei sunt reținute prin efectul decernere și adsorbție. Prezinta o rezistența mecanică redusă și se

colmatează usor. Sunt folosite ca suprafețe filtrante dispuse pe rameverticale, pe suport orizontal, sau sub forma de saci. Panzele filtranteprezintă o mare adaptabilitate la condițiile de filtrare. Materialele filtrantetextile sunt: fibre vegetale (bumbac, iuta), fibre animale (lana, par decamila, matase naturala), fibre sintetice (matase artificială), fibreminerale (azbest, sticla).

Membranele de provenienta animală, vegetala sau sintetică (gelatină,esteri de celuloza depuse pe țesaturi sau pe hartie) se utilizeaza casuprafețe filtrante pentru filtrări fine. Sunt reținute: substante coloidale,bacterii, virusuri.

Straturile fibroase - din fibre de celuloza, azbest, lana, in - suntobtinute prin presare (carton, fetru, pasla), sau prin sedimentarea fibrelor

7/16/2019 UAIA


pe o suprafață-suport; se utilizează la filtrarea suspensiilor carecolmatează ușor stratul filtrant (sirop de zahar, gelatină, ulei vegetal,vinuri).

Placi poroase filtrante-din granule reunite prin presare cu sau fărălianți - pot fi din azbest, kieselgur, argilă, porțelan, cuarț, sticla, grafit,

carborund, materiale plastice. Se caracterizează prin porozitate uniformă,rezistentă mecanică și chimica. PIăcile filtrante se întrebuințează pentrufiltrările cele mai fine. Pentru industria berii se utilizează in mod curentpatru tipuri de pIăci filtrante: placi sterilizante Ex, placi pentru filtrare

avansată U800, plăci pentru filtrare fina U1000, placi de mareproductivitate U1600 sau U2000.Filtre cu functionare la presiune hidrostatica La aceste filtre curgerea are loc sub influenza coloanei de lichid care se

află deasupra stratului filtrant. Sunt dispozitive simple, cu funcționarediscontinuă. Construcția se complică doar atunci cand apare si operația de

spalare a sedimentului, cu colectarea si valorificarea apelor de spălare. Cazanul de filtrare din Industria berii este cel mai reprezentativ filtru

ce funcfionează la presiune hidrostatică. El este construit în mai multevariante.

Cazanul clasic de filtrare (fig. 2.) este un vas cilindric cu fund plat,prevazut cu un al doilea fund interior perforat la o distanță de 30 - 40

7/16/2019 UAIA


mm, pe care se dispun substanțe insolubile, sub formă de borhot. Fundul perforat este format din segmente cu suprafața de 0,7 -1,25 m2

din plăci de bronz fosforos, cupru sau oțel, sprijinite pe suporturi șiprevazute cu perforații alungite sau circulare, care se largesc pe grosimeatablei, pentru a preveni obturarea lor. Suprafața liberă a sitei este de 6-10%, dar se poate ajunge si pană la 30%, în functie de materialul utilizat.

Fig. 11.2. Cazan de filtrare a mustului de bere: 1-cazan;2- sita filtrantă 3- ax; 4-dispozitiv de amestecare; 5 -sistem de antrenare; 6- alimentare cu must; 7-

evacuarea mustului; 8-alimentare cu apă de spalare; 9-canal colector. Fiecare segment este prevazut cu unorificiu pentru scurgerea mustului,legat la câte o țeavă terminată curobinet, ce asigură colectareaindividuaia a mustului filtrat de fiecaresector separat. Filtratul ajunge într-un

jgheab colector confecționat din cupru.Cazanul de filtrare este prevazut cu undispozitiv de afanare cu cuțite verticalecu poziție reglabilă, în vederea spălării

uniforme și afânării.

Reţinerea pe grătare

7/16/2019 UAIA


ţ p gGrătarele sunt utilizate pentru îndepărtarea din apele uzate a

impurităţilor grosiere (bucăţi de hârtie, folii din material plastic, ţesături,crenguţe, aşchii, fragmente de produse vegetale şi animale etc).

Îndepărtarea corpurilor grosiere din apele uzate trebuie săconstituie primul proces aplicat într-o staţie de epurare, pentru evitareainconvenientelor pe care astfel de impurităţi le pot provoca (depunerigreu de evacuat, formarea de straturi plutitoare, blocarea sistemelor deraclare, blocarea pompelor şi vanelor, depunerea pe utilajele de aerare,blocarea deversoarelor şi a gurilor de evacuare etc.).

7/16/2019 UAIA


Materialele reţinute pe grătare sunt evacuate ca atare, în vedereadepozitării în gropi sau incinerării.

Barele grătarelor folosite în practică pot avea diferite profile

şi grosimi: secţiune triunghiulară, rectangulară, circulară,elipsoidală etc, cu grosimi cuprinse între 0,8...1,2 cm. Barelegrătarelor sunt situate n planuri drepte sau curbe, cu înclinaţii de300…900 faţă de orizontală şi sunt intercalate în calea curentuluide apă uzată brută.

Materialele reţinute, cu dimensiuni mai mari decât interstiţiile

dintre bare formează ele însele straturi filtrante care măresctreptat pierderea de sarcină a apei în grătar şi de aceea trebuie

îndepărtate periodic. Viteza apei la intrarea în grătare trebuie să fie de cca. 0,3

m/s pentru evitarea depunerilor în camera grătarului, dar să nu

depăşească cca. 1 m/s în vederea evitării înţepenirii corpurilorgrosiere între bare [2; 18].

7/16/2019 UAIA


După mărimea interspaţiilor, grătarele pot fi clasificateastfel:

grătare rare, cu interspaţii de 40...50 mm (uneori chiar 100mm);

grătare dese (obişnuite), cu interspaţii de 20 mm sau chiarmai mici, utilizate în cazul în care staţiile de epurare posedăinstalaţii mai sensibile, care pot fi dereglate sau înfundatede corpurile plutitoare.

În funcţie de cantitatea de materii reţinute, curăţireagrătarelor se poate realiza manual sau mecanic.

Curăţirea manuală se foloseşte în cazul instalaţiilormici, în care cantitatea de materii reţinute este mică şi se

efectuează cu grebla de mână (de pe o platformă situatădeasupra nivelului maxim al apei).

După mărimea grătarelor şi gradul de mecanizare adoptat pentrustaţia de epurare reţinerile de pe grătare pot fi transportate mecanic

7/16/2019 UAIA


staţia de epurare, reţinerile de pe grătare pot fi transportate mecanic,hidraulic sau manual, în vederea sortării (pentru recuperareamaterialelor feroase), compostării, incinerării sau îngropării.

Tăierea şi fărămiţarea materialelor reţinute pe grătare se poate

efectua cu instalaţii aşezate în curentul apei (care prezintă avantajede ordin igienico-sanitar) sau în afara sa.

1

2

3

4

5

Fig. 3.13. Schema unui grătar automat

drept: 1 – greblă de curăţire;

2 – cabluri; 3 – motor; 4 – cupă; 5 –

vagonet. În cazul unor debite mici şi

mijlocii, mărunţirea materialului în curentulapei se realizează cu echipamente de tipulgriductor sau cominutor, montate astfel

încât întregul curent deapă

să

treacă

prininstalaţia de mărunţit. Pentru debite mici,utilajele de mărunţit în curent se montează

însoţite de grătare cu bare orizontale şi curăţire cu mecanică cu greblă rotativă.

Reţinerea pe site Si l ili i i i ă il di l d

7/16/2019 UAIA


Sitele sunt utilizate pentru reţinerea impurităţilor nedizolvate dedimensiuni mici.

Acestea pot fi confecţionate din table metalice, plăci de mase plasticeperforate sau ţesături din fire sintetice sau oţel. Sitele pot fi staticesau mobile (discuri cu tambururi în mişcare de rotaţie, ciururi cumişcare de vibraţie sau giratorie). În cazul sitelor cu tamburalimentarea cu apă brută se poate realiza din exterior sau din interior,

îndepărtarea materialului executându-se fie mecanizat, cu ajutorulunor perii, fie prin simpla alunecare a materialului sub acţiunea

propriei greutăţi. În unele cazuri, pentru curăţirea suprafeţei active,sitele sunt prevăzute cu dispozitive de spălare prin stropire cu jet deapă [2].

Un tip de sită statică des utilizată pentru epurarea unei varietăţi maride ape uzate este aceea formată din bare cu secţiune triunghiulară(cu baza triunghiurilor situată pe faţa amonte a panoului de sitare),

care are aspectul unei suprafeţe netede cu fante relativ înguste (cudeschideri între 0,3...3 mm) (v. fig. 3.14).

1

7/16/2019 UAIA


Panourile de sitare pot fi drepte sau curbate şi dispuse sub un

unghi de 30...600

faţă de verticală. Alimentarea cu apă brută serealizează pe la partea superioară, prin deversare dintr-o camerăde alimentare. Prin distribuţia uniformă a apei pe lăţimeapanoului, suspensiile cu dimensiuni mai mari decât deschidereafantelor alunecă în jos pe suprafaţa panoului iar apa preepuratătrece prin fante sub panou, de unde este colectată şi evacuată.

3

Influent

Apă trecută

prin sită Material grosier

reţinut pe sită

2

Fig.3.14. Schema unei site statice

pentru î ndepărtarea suspensiilor grosiere: 1 – cameră de distribuţie;

2 – deversor; 3 – sită.

Materialul solid reţinut la suprafaţă se deshidratează în cursulalunecării şi se colectează sub extremitatea inferioară a panoului.

7/16/2019 UAIA


Dezavantajul acestor site constă în faptul că necesită o înălţime depompare puţin mai mare decât al altor tipuri de site, însă prezintăavantajul absenţei părţilor mobile, curăţirii uşoare şi cel alsusceptibilităţii reduse la colmatare.

Reţinerea prin microsite Filtrarea prin pânze şi microsite (microfiltrarea) reprezintă un

procedeu simplu de reţinere a particulelor prezente în apă însuspensie, în special a celor solide microscopice constituite din diverse

forme de fitoplancton, zooplancton sau pseudoplancton. Procedeul utilizează ca material filtrant site foarte fine din fire de oţel

inoxidabil sau nylon şi constă în formarea pe suprafaţa lor a unui stratfoarte subţire de particule reţinute [20].

Micrositele se caracterizează prin natura şi grosimea firelor pânzei,

precum şi prin modul de ţesere, care realizează dimensiuni aleochiurilor variabile (v. fig. 3.15, 3.16). Principalele dimensiuni utilizatesunt:

microsite cu ochiul nr. 0, cu 22200 deschideri/cm2, dimensiunea

7/16/2019 UAIA


deschiderii fiind de cca. 23 m; se utilizează în cazuri speciale latratarea apelor, acolo unde microfiltrarea este singurul procedeufolosit;

microsite cu ochiul nr. 1, cu 12400 deschideri/cm2

, dimensiuneadeschiderii fiind de 35 m; este folosită pentru filtrarea primară aapelor captate sau pentru limpezirea finală a efluenţilor proveniţi dela epurarea apelor uzate;

microsite cu ochiul nr. 2, care are cca. 9000 deschideri/cm2 , fiecaremăsurând 65 m; este folosită la instalaţiile de microfiltrare, când

dimensiunile particulelor solide care trebuie eliminate sunt de acestordin de mărime.

Microfiltrarea are următoarele domenii de aplicabilitate: procedeu de reţinere primară (înaintea filtrărării lente sau rapide) în

cazul apelor provenite din lacuri cu un conţinut ridicat de plancton,

pentru a preîntâmpina colmatarea rapidă a filtrelor; procedeu de reţinere a suspensiilor foarte fine care pot traversa

filtrele cu nisip; procedeu de reţinere (după filtrare) a diferitelor organisme care se

pot dezvolta chiar în filtre sau rezervoare.

7/16/2019 UAIA


Fig.3.15. Microsită: a –

fotografie; b – vedere î n plan;

c – secţiune. Fig. 3.16. Diverse moduri de

ţesere a firelor micrositelor.

Utilizarea microfiltrării în cazul unor ape cu un conţinut ridicat de materii argiloase însuspensie este contraindicată, acestea aderând puternic de structura sitei, astfel încâtspălarea devine ineficace.

Alegerea corespunzătoare a micrositei constituie o problemă majoră caretrebuie raportată la capacitatea instalaţiei de a putea trata un anumit debit, în funcţie derapiditatea de obstruare maximă a ochiurilor sitei cu particule solide aflate în suspensie

în apă.

7/16/2019 UAIA


Filtrarea prin membrane O membrană poate fi definită ca o fază ce acţionează ca o

barieră pentru speciile moleculare sau ionice prezente într-

un curent de apă care o străbate [2; 8; 10]. Membranele pot fi constituite din materiale solide, geluri

îmbibate cu solvent sau lichide imobilizate într-o structurăporoasă, rigidă. Pentru a putea fi utilă ca dispozitiv deseparare, o membrană trebuie să aibă permeabilitatea mai

mare pentru anumite specii decât pentru altele, adică săaibă o permeabilitate selectivă.

Filtrarea prin membrane joacă un rol tot mai important întratarea apelor de alimentare, dar şi în epurarea apeloruzate. Variantele care au căpătat o utilizare frecventă sunt:

osmoza inversă, ultrafiltrarea şi electrodializa.

Osmoza inversă O (î l l ţiil ) l t i â d d ă

7/16/2019 UAIA


Osmoza (în cazul soluţiilor apoase) are loc atunci când douăsoluţii de concentraţii diferite sunt separate printr-o membranăsemipermeabilă (permeabilă numai la apă, impermeabilă la

săruri). Într-un astfel de sistem (v. fig.3.17), apa trece prinmembrană dinspre soluţia mai diluată spre soluţia maiconcentrată. Acest proces de osmoză normală încetează cândpresiunea hidrostatică care se exercită asupra soluţiei maiconcentrate atinge o valoare de echilibru denumită presiuneosmotică. Valoarea acestei presiuni depinde în mod proporţionalde concentraţia substanţei dizolvate şi de temperatură.

Procesul normal de osmoză poate fi inversat exercitândasupra soluţiei concentrate o presiune mai mare decât presiuneaosmotică, ceea ce determină o circulaţie a apei în sens invers.Acest fenomen este denumit osmoză inversă sau negativă şi

poate fi utilizat la obţinerea de apă curată dintr-una bogată însăruri sau în alte substanţe dizolvate.

Presiunea osmotică () este o proprietate a soluţiei (cu condiţia camembrana să fie într-adevăr semipermeabilă) şi poate fi calculată cu

/

7/16/2019 UAIA


ecuaţia lui Vant / Hoff:[at]

în care: este coeficientul presiunii osmotice; n – numărul de moli ai substanţei dizovate; v – volumul molar al apei; n/v – concentraţia substanţelor solide dizolvate, în [mol/kgapă]; R – constanta universală a gazelor; T – temperatura, în [K0].

RTv

nΦπ

1 3 2 2 1 2

p

1 3 3

Fig. 3.17.Osmoza directă şi osmoza inversă: 1 – soluţie diluată; 2 – soluţie concentrată; 3 –

membrană.

Principalele materiale folosite pentru realizarea membranelorpentru osmoză inversă sunt reprezentate de acetatul de celuloză şi de

7/16/2019 UAIA


p p şmateriale polimerice stabile în timp (poliamide, polisulfone, esteri micştide acetat-butirat de celuloză, amestecuri de acetat şi nitrat de celulozăetc). Până în prezent au fost realizate membrane care asigură fluxuri de

700…2200 l/m2zi, permiţând o eliminare (rejecţie) a substanţelordizolvate (specii ionice) în proporţie de 95…99%.

La proiectarea sistemelor de osmoză inversă trebuie ţinut cont deanumiţi factori ce intervin pe parcursul procesului respectiv şi anume:

membranele utilizate pentru separare având grosimi foarte mici (cca.0,2 m), deci o fragilitate foarte ridicată, trebuie dispuse pe suporturiporoase cu rezistenţă mecanică mai mare (cu grosimi de cca. 100 m),pentru a rezista unor presiuni diferenţiale de 20...100 bar; acestesuporturi se îmbibă cu apă în proporţie de 75 %;

membranele trebuie să asigure o bună etanşeitate (inclusiv evitareaamestecului dintre soluţiile concentrate şi cele diluate);

asigurarea unei structuri compacte, deci a unui raport mare întresuprafaţa de filtrare şi volumul instalaţiei; evitarea colmatării şi a creşterii excesive a concentraţiei în vecinătatea

suprafeţei amonte a membranei; asigurarea unei durabilităţi mari.

În cazul membranelor de acetat de celuloză au fost elaborateurmătoarele tipuri de module (v. fig. 3.18): module în formă de plăci sau

d l î f ă b l ă d l î fă î i lă d l

7/16/2019 UAIA


rame, module în formă tubulară, module înfăşurate în spirală, module cufire în tuburi.

Fig. 3.18.Tipuri de module utilizate î n osmoza inversă.

Ultrafiltrarea

7/16/2019 UAIA


Ultrafiltrarea, ca şi osmoza inversă, este un proces deseparare prin membrane tot sub influenţa unei diferenţe depresiune. În acest caz, membranele utilizate sunt

caracterizate printr-o permeabilitate selectivă pentru anumiţicomponenţi ai unei soluţii lichide.

Ultrafiltrarea nu este însă condiţionată de presiunea osmoticăşi poate fi realizată la diferenţe de presiune mai mici, de0,3...7 bar. Ultrafiltrarea se aplică, mai ales, pentru a separa

substanţele dizolvate (solvaţi) cu greutăţi moleculare peste500, care la concentraţiile mici întâlnite în practică au presiuniosmotice foarte scăzute.

Prin ultrafiltrare pot fi îndepărtate din apă bacterii, virusuri,amidon, gume, proteine, argile, şi pigmenţi din vopsele; limita

superioară a greutăţii moleculare a substanţelor care pot fireţinute prin ultrafiltrare este de circa 500 000. Peste aceastălimită separarea are loc prin filtrare obişnuită (microfiltrare)[2].

La ultrafiltrarea prin membrane, mecanismul principal este sitarea(cernerea) selectivă in funcţie de raportul dintre diametrul particulei depoluant şi diametrul porilor Rejecţia unei membrane pentru o substanţă

7/16/2019 UAIA


poluant şi diametrul porilor. Rejecţia unei membrane pentru o substanţădată depinde de dimensiunea, forma şi flexibilitatea moleculei sale,precum şi de condiţiile de exploatare.Electrodializa

Electrodializa constituie un proces de separare prin membrane cupermeabilitate selectivă la anioni, respectiv la cationi, deplasareaacestora realizându-se sub acţiunea unui câmp electric ca în procesul deelectroliză. Utilizarea unei instalaţii de electrodializă cu o singură celulăeste neeconomică, din cauza consumurilor mari de energie în

compartimentele electrozilor (pentru deshidratarea ionilor) [2; 11]. Dacă numărul de compartimente dintre electrozi este mărit, proporţia de

energie consumată pentru transportul ionilor creşte în raport cu aceeapentru deshidratarea acelor ioni care ajung în compartimenteleelectrozilor.

În practică se folosesc baterii de electrodializă cu 40...500compartimente. Modul de funcţionare al unei instalaţii de epurare prinelectrodializă reiese din figura 3.19.

În practică, prin electrodializă se obţine o apă demineralizată numaiparţial.

Eliminare Eliminare oxigen sau clor Apă uzată cu salinitate

7/16/2019 UAIA


Apă spălare

anod

Anod

Na+

OH--

Cl-

Na+

Cl-

Na+

Cl-

Na+

Cl-

Na+

Cl-

Na+

Cl-

Na+

Cl-

C A C A C A

H-

Catod

hidrogen gazos ridicată

Reziduu

catodic

Reziduu

anodic Soluţie concentrată de săruri

Fig. 3.19. Schema unei instalaţii de electrodializă.

Electrodializa poate fi utilizată pentru îndepărtarea sărurilor din apeleuzate (de exemplu a nitraţilor din apele evacuate de pe terenuri

7/16/2019 UAIA


agricole), cu condiţia ca substanţele organice, eventual prezente înacestea, să fi fost îndepărtate în prealabil.

Membranele pentru electrodializă se realizează prin turnare de plăci

dintr-un amestec de răşini schimbătoare de ioni, sub formă degranule, lianţi inerţi şi solvenţi. Ele pot fi obţinute şi din filme depolimeri poroase, în care se introduc, prin reacţie chimică, grupefuncţionale schimbătoare de ioni [20].

Prin electrodializă de pot recupera din apele uzate o varietate desubstanţe utile: acizi carboxilici (acetic, citric, lactic), lignine, cromaţi

etc.

FRACŢIONAREA SOLIDELOR. SORTAREA.CALIBRAREA. CERNEREA Toate procesele tehnologice de prelucrare în industria

7/16/2019 UAIA


Toate procesele tehnologice de prelucrare în industriaalimentară necesită fracţionarea unor sisteme solidegranulare polidisperse. Scopul fracţionării poate fi:

- clasarea - separarea pe fracţiuni sau clasegranulometrice; - sortarea - separarea pe sorturi de constituenţi, după

natura acestora; - calibrarea - separarea pe calităţi în cadrul aceluiaşi

sort.

Clasarea granulometrică pe fracţiuni poate aveaurmătoarele scopuri: - separarea fracţiunii de granule care depăşesc o mărime

limită inferioară; - separarea fracţiunii de granule care nu ating o mărime

limită superioară; - separarea fracţiunii de granule cu mărimi între douălimite;

- separarea mai multor fracţiuni granulometrice; - separarea granulelor pe sorturi de materiale (sortarea).

Clasarea pe fracţiuni granulometrice se face prin cernere.

Sortarea, după natura constituenţilor, se poaterealiza pe baza diferenţei dintre valorile constantelorfi i hi i d it t i tăţi fi i l

7/16/2019 UAIA


fizice sau chimice: densitate, proprietăţi superficiale,susceptibilitate magnetică, soiubilitate etc.

Sortarea se poate realiza prin cernere sau prinseparare pneumatică (antrenare în curent de aer)sau elutriere (antrenare în curent de lichid).

Calibrarea se aplică atât pentru sortarealegumelor şi fructelor, cât şi pentru boabe.

CERNEREA Cernerea este operaţia de separare în două sau

mai multe fracţiuni granulometrice a maselor

granulare sau pulverulente cu ajutorul grătarelor,ciururilor şi sitelor . Acestea sunt suprafeţe metalice (tip grătar, tablă perforată sau împletitură) sautextile (împletituri) care prezintă orificii egale: fantelungi dreptunghiulare sau ochiuri pătrate.

Grătarele sunt realizate din bare metalice

7/16/2019 UAIA


Grătarele sunt realizate din bare metaliceparalele (de obicei cu secţiunetrapezoidală), fixate la distanţe egale pe

suporturi transversale, delimitându-seastfel fante egale.

Ciururile şi sitele sunt table perforate (cuorificii circulare, pătrate saudreptunghiulare) sau ţesături metalice sautextile; termenul de sită se referă lasuprafeţele de cernere cu orificii cudiametrul sau latura mai mici de 1 mm, iar

cel de ciur pentru suprafeţe de cernere cuorificii mai mari de 1 mm.

Factorii care influenţează cernerea

7/16/2019 UAIA


în tabelul 1 se prezintă factorii care influenţează cernerea.

Tipul de factori Factorii Factori care depindde masa particulelor

Natura materialului; Mărimea particulelor ; Formaparticulelor; Umiditatea particulelor; Abrazivitateaparticulelor

Factori care depind

de suprafaţa decernere

Tipul suprafeţei; Forma şi dimensiunile orificiilor

(ochiurilor); Suprafaţa activă de cernere

Factori care depindde realizareaoperaţiei de cernere

Grosimea stratului de material pe suprafaţa de cernere;Debitul de material prelucrat; Lungimea drumului parcursde particule pe suprafaţa de cernere; Caracterul mişcăriimaterialului pe suprafaţa de cernere; Viteza de

deplasare a materialului; Uniformitatea alimentării

Factori care depindde maşina decernere

Tipul de maşină; Modul de antrenare

Ciururi şi site din tablă perforată Suprafeţele de cernere realizate din table

7/16/2019 UAIA


Suprafeţele de cernere realizate din tableperforate sunt descrise şi clasificate de STAS7445/1-74 şi 7445/2-74.

Tablele perforate au ochiuri de aceeaşi formăgeometrică şi mărime, dispuse regulat, în paralelsau în şah (zig-zag).

Ochiurile au formă circulară, pătrată saudreptunghiulară.

Grosimea tablelor este de 0,5 - 8,0 mm, înfuncţie de dimensiunea ochiurilor, iar diametrulsau latura ochiului (orificiului) este cuprinsă îndomeniul 0,5 -125 mm.

Materialele din care se confecţionează tableleperforate sunt: oţel OL34 şi OL42, bronz, alamă,aluminiu, cupru, zinc, alpaca.

7/16/2019 UAIA


Fig. 2. Table perforate:a - cu ochiuri rotunde, dispuse în paralel; b - cu

ochiuri rotunde, dispuse decalat; c-cu ochiuri pătrate,

dispuse în paralel; d - cu ochiuri pătrate, dispuse înşah; e - cu ochiuri dreptunghiulare, dispuse înparalel; f- cu ochiuri dreptunghiulare, dispuse în şah;g - cu ochiuri ovale, dispuse în paralel; h - cu ochiuri

ovale, dispuse în şah

Ciururi şi site din împletituri După natura materialului din care sunt executate,

7/16/2019 UAIA


După natura materialului din care sunt executate,deosebim:

- împletituri din ţesătură metalică (fire din oţel, cupru,

alamă, bronz fosforos); - împletituri din mătase naturală; - împletituri din fire sintetice.

împletiturile din sârmă (sub formă de plase sauţesături) realizate mecanic sau manual sunt

normalizate prin STAS 2650-87.Dupâ felul sârmelor şi al îmbinărilor, împletiturilede sârmă se clasifică în:

plase (fig. 3); ţesături

- din sârmă netedă, împletită simplu sauîncrucişat;-din sârmă ondulată, împletită simplusau

încrucişat; trese din sârmă netedă, împletită simplu sau

încrucişat.

Pentru confecţionarea suprafeţelor decernere se folosesc în special ţesăturile;ţ ăt il hi i ăt t tă di

7/16/2019 UAIA


Fig. 3. Plasă din sârmă împletită.

ţesăturile cu ochiuri pătrate se execută dinsârmă netedă cu secţiune circulară din oţelsau alamă şi sunt normalizate prin STAS

8285-77. Ţesătura poate fi simplă (fig. 4, a)obţinută prin legare simplă, prin legare încrucişată (fig. 4, b) sau ajurată (fig. 4, c).

Fig. 4. Ţesături pentrusite: a - ţesătură simplă;b - ţesătură croise; c -ţesătură ajurată.

în tabelul 7.4 se prezintă caracteristicile ţesăturilor pentru site.Caracteristicile ţesăturilor pentru site

7/16/2019 UAIA


Caracteristici Valoare şi UM Nr. relaţie

Latura interioar ă a

ochiului, l

l = 0,08 -16 mm

Diametrul sârmei, d d = 0,05-3,15mm

Pasul ţesăturii, t mm

Suprafaţa utilă decernere, Su

Su=100 l2/t2 [%]

Ţesătura cu ochiuri pătrate, întrebuinţată la încercări şi clasări deprecizie ale materialelor este standardizată conform STAS 1077-67 şise execută din sârmă netedă cu secţiune circulară, din oţel inoxidabil,bronz fosforos sau alamă. Ţesătura este realizată prin legare simplă.

După acest standard, sitele normale sunt definite printr-un număr decod care reprezintă lungimea laturii ochiului (fn mm) cu zecimalelesemnificative necesare (cu virgula omisă); este standardizat, deasemenea, şi diametrul sârmei din care este confecţionată.Ex SITE: nr. sitei = 0042 – latura ochiurilor =0,042 mm

CIURURI: nr. sitei =1,5 – latura ochiurilor =1,5 mm

Sitele din mătase naturală se folosesc pentrucernerea amestecurilor de granulaţie foarte fină(făina rezultată din măcinarea grâului de exemplu).

7/16/2019 UAIA


(făina rezultată din măcinarea grâului de exemplu).Orificiile acestor site au latura cuprinsă în domeniul0,083 - 0,236, uzual 0,103 - 0,197 mm.

Pentru a se evita deformarea sub greutateamaterialului supus cernerii, sitele din mătasenaturală se apretează cu o compoziţie specială(gelatină, acid oleic şi acid acetic), devenindlucioase, tari şi mai puţin higroscopice.

Sitele din fire sintetice (nylon, sterlon, capronetc.) tind să suplinească deficitul de mătasenaturală, având în plus rezistenţa mai mare lauzură.

Mărimea ochiurilor sitelor din fire sinteticevariază în acelaşi domeniu ca şi la cele din mătasenaturală.

UTILAJE PENTRU REALIZAREA CERNERIIMetode de realizare a cernerii

7/16/2019 UAIA


In funcţie de necesităţi, separarea prin cernere aamestecurilor polidisperse poate realiza prinurmătoarele metode:

metoda cernuturilor, conform căreia sitele semontează în serie, una în prelungirea celeilalte,

începând cu dimensiunile cele mai mici ale ochiurilorşi terminând cu ochiurile cele mai mari; în acest cazse obţin mai multe cernuturi şi un singur refuz (fig. 5

a); metoda refuzurilor, conform căreia sitele se dispun

suprapus, începând cu sita de sus, cu ochiurile celemai mari şi terminând cu sita inferioară, cu ochiurilecele mai mici; astfel se obţin mai multe refuzuri şi un

singur cernut (fig. 5, b); metoda combinată, îmbinând cele două metode

anterioare rezultând mai multe cernuturi şi mai multerefuzuri.

7/16/2019 UAIA


Fig. 5. Metode de cernere:a - metoda cernuturilor; b - metoda refuzurilor;

c - metoda combinată.

Clasificarea utilajelor de cernere Utilajele care servesc pentru realizarea cernerii se

clasifică în

7/16/2019 UAIA


clasifică în: utilaje de cernere cu grătare:

-cu grătare fixe; - cu bare mobile;- cu grătare cu role;

utilaje cu mişcare plan- paralelă a sitei (oscilante):

- cu mişcare alternativă a sitei; - cu mişcare plan-circulară a sitei; utilaje cu mişcare de rotaţie a sitei (rotative):

- cu site-disc;

- cu site-tambur (burat); utilaje cu mişcare vlbratorie a sitei.

Utilaje de cernere Cel mai simplu cernător de făină, mobil, util în unităţile mici şimijlocii de sau patiserie este prezentat în fig 6; acest utilaj poate

7/16/2019 UAIA


mijlocii de sau patiserie este prezentat în fig. 6; acest utilaj poateservi şi la obţinerea pesmetului din pâine uscată, prin înlocuireasitei cu un răzuitor.

Fig. 6. Cernătorul mobil defăină: 1 — batiu; 2 - dispozitivpentru răsturnarea sacului de

făină; 3 -pâlnie de făină; 4 -dispozitiv de alimentare asnecului; 5 - electromotor; 6 -şnec transportor; 7 -sită decernere; 8 -tub pentruevacuarea făinii cernute; 9 -

pâlnie de alimentare cu pâineuscată pentru pesmet.

In fig. 7 se prezintă sortatorul cu site-disc,folosit în industria malţului: sitele-disc, în numărde patru sunt dispuse suprapus Primele trei

7/16/2019 UAIA


de patru, sunt dispuse suprapus. Primele treifuncţionează în paralel, fifnd alimentate pe lapartea superioară, iar cea de-a patra sită,

inferioara, prelucrează cernuturile sitelorsuperioare. Se obţine un cernut de la ultima sită,C, un refuz al acesteia, R2, şi un refuz al primelortrei site, R1. Excentricitatea uzuală este de 80mm şi viteza periferică 0,35 - 0,4 m/s.

Sortatorul cu site în mişcare vibratorie este prezentat în fig. 8; se utilizează cudenumirea de vibroaspirator, în special pentrupostcurăţirea seminţelor de floarea-soarelui, Inindustria uleiului, dar se poate utiliza şi pentru alttip de seminţe sau boabe prin înlocuirea sitelor cualtele cu dimensiuni adecvate ale ochiurilor.

7/16/2019 UAIA


Fig. 7. Sortatorul cu site-disc: 1 -carcasă; 2 - pâlnie de alimentare;3-site; 4-ax; 5-roată excentrică.

Fig. 8. Sortatorul-vibrator; 1 - cadru

cu site - primele două site cu ochiuride 15 x 15 mm; 2 - sita inferioară cuochiuri 3x3 mm; 3 - racord dealimentare; 4 - sistem de arcuri; 5 -electromotor; 6,7-transmisie; 8-excentric.

MAŞINI DE CALIBRAT Şl SORTATClasificarea maşinilor de calibrat şi sortat După principiul de lucru, maşinile de calibrat şi sortat

7/16/2019 UAIA


După principiul de lucru, maşinile de calibrat şi sortatse clasifică în:

maşini de calibrat şi sortat după dimensiuni (cu site plane

sau cu tambur rotativ); maşini de calibrat-sortat după densitate. Din punct de vedere constructiv, maşinile de calibrat şi

sortat se clasifică în: maşini cu tambur:

- cu tambur perforat; -cu bare distanţate; - cu palete; - maşini tip transportor:

- cu benzi perforate;- cu cilindri rotativi perforaţi;

- cu bare divergente (distanţate); maşini cu suprafeţe active alveolare (trioare):

- cu tambur;- cu discuri;

trioare spirale.

Utilaje pentru sortare şi calibrare Variantele constructive de sortatoare şi calibratoare răspund

7/16/2019 UAIA


condiţiilor impuse de materia primă vegetala prelucrată.

Fig. 9. Trior reglabil pentru sortat fasole:1 - pâlnie de alimentare; 2 - tambur 3,4 - palnii de evacuare

produs; 5 -electromotor; 6-cadru de susţinere.

7/16/2019 UAIA


Fig. 10. Trior pentru fructe tip FRUCTUS II:1 - pâlnie dealimentare; 2 - tambur rotativ;3 -pâlnie de colectare a produsului calibrat;4 - conductă de alimentare cu apă;

5 -electromotor; 6,7 -transmisii; 8 -schelet metalic; 9 – jgheab descurgere apă.

7/16/2019 UAIA


Fig. 11. Maşină de sortat fructe cu benzi perforate:1 -jgheab de alimentare; 2 - bandă perforată; 3 - pâlnie

colectoare de produs sortat; 4 - electromotor; 5,6-transmisii.

7/16/2019 UAIA


Fig. 12. Calibrator cu cilindri perforaţi (tip Barbet):1 - masă de alimentare; 2 -cilindru perforat; 3 - pâlnie

colectoare; 4 - ladă pentru fructe; 5 - dispozitiv pentru încărcatlăzi.

7/16/2019 UAIA


Fig. 13. Trior lent:1 - tambur rotativ alveolar; 2 - transportor melcat; 3 - sistem de

acţionare; 4 - pâlnie de alimentare; 5 - arbore de antrenare; 6 -capace fixe.

7/16/2019 UAIA


Fig. 14. Trior rapid:

1 - tambur rotativ alveolar; 2 - carcasa transportorului melcat; 3 -transportor melcat; 4 - pâlnie de alimentare; 5 - pâlnie deevacuare particule sferice: 6 - pâlnie de evacuare particule lungi; 7

- sistem de antrenare; 8 - arbore comun; 9 - capace fixe.

Pentru sortarea boabelor de cereale sef l i l C l i ili i

7/16/2019 UAIA


folosesc trioarele. Cele mai utilizate trioare suntcele cu tambur şi alveole. Geometria alveolei este

determinată de destinaţia triorului, astfel: pentru separarea impurităţilor sferice din orz -diametrul alveolei -6,25-6,5 mm;

pentru separarea impurităţilor sferice din grâu -diametrul alveolei - 5,25 mm;

pentru separarea orzului din ovăz - diametrulalveolei - 9,5 -10 mm. Se construiesc două tipuri constructive de trioare

cilindrice: lente (fig. 13) şi rapide (fig. 14), alecăror caracteristici tehnice sunt prezentate în

tabelul 2.

Caracteristici Triorul lent Triorul rapid

Tabelul 2 Caracteristici tehnice ale trioarelor cilindrice

7/16/2019 UAIA


Productivitate, kg/h 1000 3000

Capacitate de lucru

la 1 m2 suprafaţă demanta, kg

100-140 500

Diametrul cilindrului,mm

600 600

Lungime cilindru,mm 2240 2000

Turaţie cilindru,rot/min

13 45

Viteză periferică,

m/s

0,2-0,3 1,0-1,5

Putere instalată, kW 0,3 0,6

Dimensiuni degabarit, L x /, mm

2880x640 2853 x 640

Masa. kq 300 350

TRANSPORTUL LICHIDELOR

7/16/2019 UAIA


Tipuri de pompe și principiul de functionare

Transportul lichidelor pe orizontală sau la un nivel

superior se realizează cu ajutorul pompelor. Acesteatransmit lichidului vehiculat prin ele energia mecanică aunei surse exterioare, mărindu-i presiunea.

Pentru vehicularea lichidelor din industria alimentară sefolosesc următoarele tipuri de pompe:

centrifugale (fig. 1, a), la care creșterea energiei lichiduluise datorează acțiunii forțelor centrifuge ce apar la rotireaunui rotor în contact cu lichidul pe care îl antrenează înmiscare de rotație. Rotorul poate fi radial (fig. 1, b) saudiagonal (fig. 1, c), iar carcasa poate fi spirală (fig. 1, d)

sau cu aparat director (fig. 1, e);

7/16/2019 UAIA


Fig..1. Pompe centrifugale: a – schița pompsi centrifuge; b - rotor radial; c - rotor diagonal; d - carcasă spirală; e - carcasă cu aparat director.

- axiale (fig. 2), la care creșterea energiei lichidului se datorează forțelor hidrodinamice generate de rotirea rotorului, care creează o diferență depresiune între fețele paletei;

- cu canal lateral (fig. 3), la care creșterea energiei lichidului sedatorează diferenței de presiune între zona de aspirație si refulareprin variajia volumului dintre brațele radiale ale rotorului și

ă ă ă

7/16/2019 UAIA


suprafața libera interioară (excentrică față de rotor) a unui inel delichid aflat în interiorul carcasei. Rotorul poate fi in stea (fig.3, b)

sau periferial (fig.3, c);

Fig. 8.3. Pompă cu canal lateral: a - schita pompei cu canal lateral; b - rotor in stea; c – rotor periferial.

7/16/2019 UAIA


- volumice (fig. 4, 5, 6, 7, 8 și 9), la care creșterea energieilichidului se datorează modificării periodice a volumuluiunui spațiu sub acțiunea unui organ de lucru; la creștereavolumului, depresiunea formată favorizează aspirația, iar lareducerea volumului suprapresiunea formată favorizează

refularea. La pompele volumice alternative (fig. 4), organulde lucru este un piston-disc (fig. 4, b) sau plonjor (fig. 4,c), sau o membrană (fig.4, d). La pompele volumicerotative, organele de lucru sunt roți dințate cu angrenareexterioară (fig. 5, a) sau interioară (fig. 5, b), pistoaneprofilate cu una sau mai multe aripi (fig. 6), palete elastice(fig. 7, a), culisante (fig. 7. b) sau rabatabile (fig. 7, c),surub excentric (fig. 8), role la pompele peristaltice (fig. 9);

Fig. 4. Pompe volumicealternative: a -pompă cupiston; b - piston-disc; c-

7/16/2019 UAIA


piston plonjor; d-pompă cumembrană

Fig. 5. Pompe volumice rotative cuangrenaje: a – roți dințate cu angrenareexterioară; b – roți dințate cuangrenare interioară

Fig. 6. Pompe volumice

rotative cu pistoane profilate: -cu o aripă; b, c - cu două aripi;d - cu trei aripi; e - cu patruaripi.

Fig. 7. Pompevolumice rotative cupalete: a - elastice; b -

culisante; c -

7/16/2019 UAIA


culisante; c -rabatabile.

Fig. 8. Pompe volumice cu șurub excentric. Fig. 9. Pompe volumice peristaltice

7/16/2019 UAIA


POMPE pentru LACTATE

POMPE VINIFICATIE

http://www.ua.all.biz/pompe-lactate-g1425449

http://www.ua.all.biz/pompe-lactate-g466665

http://ua.all.biz/img/ua/catalog/692125.jpeg

http://ua.all.biz/img/ua/catalog/732017.jpeg

7/16/2019 UAIA


TRANSPORTUL MATERIALELOR SOLIDE

http://www.ua.all.biz/ro/pompe-vinificatie-g1348959

http://www.ar.all.biz/ro/pompe-vinificatie-g44683

http://www.ua.all.biz/ro/pompe-vinificatie-g1773800

http://www.ru.all.biz/ro/pompe-vinificatie-g189734

7/16/2019 UAIA


TRANSPORTUL MATERIALELOR SOLIDE

Clasificarea și simbolizarea materialelor solide

Din punctul de vedere al transportului continuu, intereseazădouă clase de materiale: materiale în vrac și sarcini unitare.La alegerea unui utllaj de transport sau la efectuarea uneicomenzi către un producator, utilizatorul trebuie săcaracterizeze materialul din următoarele puncte de vedere:

- pentru materialele în vrac: granulate, coeziune, proprietăți,densitate în vrac și temperatură;

- pentru sarcini unitare: formă, poziție, masă și volum unitar,natura și proprietățile materialului în contact cu suprafațaportantă a mijlocului de transport, sensibilitatea la influențe

exterioare.

Materiale în vrac Granulația (dimenslunea și forma bucăților). Materialele în

7/16/2019 UAIA


ț ( ș ț )vrac constau din granule de diferite marimi ale căror valoriextreme și proporții relative în masa de transportat determină

caracteristicile utilajelor folosite. Dintre cele trei dimensiuni(lungime, lățime, înălțime) ale paralelipipedului care poate înscrieparticula, ca baza pentru caracterizarea granulometrică, se iadimensiunea cea mai mare (lungimea).Materialele transportate în vrac se împart în:

-materiale neclasate - cele pentru care raportul dintre cea maimare si cea mai mică bucată este mai mare decat 2,5 adicădmax/dmin > 2,5.

La alegerea sau comanda făcută pentru un utilaj de transportdestinat materialelor în vrac neclasate, utilizatorul trebuie să

furnizeze o analiza granuiometrică completă. Aceasta seefectueaza trecând materialul succesiv printr-o serie de site cuochiuri din ce în ce mai mici, sau în cazul granulelor sub 0,1 mm,prin separarea diferitelor granulații pe baza vitezelor diferite desedimentare.

Diagrama granulometrică a materialului dă masa însumată,exprimată în procente din masa probei, a granulelor cu mărimeade la 100% pfina la x% din mărimea dmax a celei mai mari

7/16/2019 UAIA


p maxgranule. Exemplu: din diagrama din fig. 9.a, granulele cu 60-100% din dmax au în total 15% din masa materialului analizat

(material în care predomină granulațiile mai fine); - din diagrama din fig. 9.b granulele cu 60-100% din dmax au în total

65% din masa materialului analizat (material în care predominăgranulele mari);

materiale clasate -cele pentru care raportul dintre cea mai mare

și cea mai mică bucată este mai mic sau egal cu 2,5 adicădmin/dmax < 2,5 (fig. 9,c). Aceste materiale sunt definite prinvalorile d max și d min

7/16/2019 UAIA


Fig. 9. Curbe granulometrice: a ,b - materiale neclasate; c - materiale clasate. La materialele clasate: d' = dmax + dmin/2

Din acest punct de vedere se deosebesc materiale: - bulgarași: d' > 160 mm - în bucăți mijlocii: 60 mm < d'< 160 mm - mărunte: 10 mm < d' < 60 mm -granulare: 0,5mm <d'< 10mm - pulverulente: d' < 0,5 mm. Form a part icutelor de material. Se definește prin șase tipuri de granule, simbolizate printr -o cifră romană dupa

cum urmează: I - cu muchii ascuțite la care cele trei dimensiuni sunt apropiate (cub); II -cu muchii ascuțite la care una dinire dimensiuni este net superioară celorlalte două (prismă); III -cu muchii ascutite la care una dintre dimensiuni este net inferioară celorlalte două (placă); IV - cu muchii rotunjite la care cele trei dimensiuni sunt apropiate (sferă); V -cu muchii rotunjite la care una dintre cele trei dimensiuni este net superioară celorlalte doudă(cilindru, baton,palete); VI - granule fibroase, ațoase, buclate, împletite.

Transportoare cu bandă

Transportorul cu bandă se foloseste la transportul continuu,în linie dreaptă, pe orizontală sau înclinat, pentru materialele

7/16/2019 UAIA


în linie dreaptă, pe orizontală sau înclinat, pentru materialelegranulare, pulverulente sau sarcini unitare.

În industria alimentară se folosesc: bandă cauciucată cu inserție textilă utilizată pentru materialele

cu temperaturi cuprinse între -10 ... + 60°C, care au tendințade aderență la bandă (nu sunt lipicioase);

bandă metalică confecfionată din:

- oțel carbon pentru materialele care au tendința deaderare la banda cauciucată cu inserție textilă și au temperaturamai mare de + 60°C;

- oțel inoxidabil pentru procesele tehnologice care impunconditii severe de igienă (benzi de tranșare, sortare etc.);

- împletitură de sarmă pentru procesele tehnologice în caretransportul se face prin zone calde (cuptoare).

Pentru alegerea și comanda unui transportor cu bandă este necesară stabilirea: - Iătimii benzii funcție de caracteristicile materialului transportat ; - lungimea benzii funcție de conditiile impuse de spațiul de amplasare.

7/16/2019 UAIA


Fig. 10. Forma benzii transportoare: a - bands plată; b — jgheab cu două role desusținere; c- jgheab cu trei role de susținere.

Elevatoare cu cupe Elevatoarele cu cupe sunt transportoare continue pentru material granular, pulverulentsau bucăți realizate în următoarele variante constructive:

- elevatoare vert icale cu cu pe drepte care transportă materialele de-a lungul unuitraseu vertical sau înclinat cu un unghi mai mic de 20° față de verticală; - elevatoare înc linate cu cupe care transportă materialele de-a lungul unui traseurectiliniu înclinat cu un unghi între 55 si 700 fată de orizontală; - con veiere in plan vert ical cu cupe basculante care transportă materialele întrepuncte situate în acelasi plan vertical la niveluri diferite.

Cupele sunt montate pe un organ de tracțiune flexibil confecționat în următoarelevariante: lanț cu zale calibrate, lanț cu eclise, bandă cauciucată cu inserție textila,cablu. B d i tă f l t l l t l d ti it t b 60 t/h i î ălti i

7/16/2019 UAIA


Banda cauciucată se foloseste la elevatoarele cu productivitate sub 60 t/h și înăltimide ridicare sub 30 m, pentru transportul materialelor cu granulație mică și care nu

solicită mult organul de tracțiune în timpul umplerii cupelor.

Lanțurile și cablul se folosesc la elevatoarele cu productivitate peste 60 t/h și înălțimide ridicare superioare lui 30 m, pentru transportul materialelor cu granulate mare saucu densitate în vrac mare. Se deosebesc elevatoare rapide, la care viteza organului de tracțiune este de 1 -1,6m/s și elevatoare lente cu viteze mai mici de 1 m/s.

Cupele se construiesc în următoarele variante: - cupe adânci cu peretele din spate drept, cu fund rotunjit și cu unghiul la varf = 65° folosite pentru materiale cu granulate mică și care curg ușor. Pasul cupelor sestabilește de producător în functie de materialul transportat, debitul elevatorului,forma cupei, pasul lanțului și condițiile de utilizare; - cupe de adâncime redusă cu fund rotunjit, cu unghiul la vârf de 45°, utilizate

pentru materiale care se scurg greu și care au tendința de a adera la pereții cupelor.Pasul cupelor este (2-3)× înălțimea cupei; -cupe solzi cu fund ascuțit sau cu secțiune trapezoidala a cupei și cu bordură de oparte și de alta a feței anterioare, formând un jgheab de scurgere a materialului dincupa următoare, folosite la elevatoarele cu descărcare gravitațională, pentrumateriale cu granulație mijlocie și mare. Pasul cupelor este egal cu înălțimea lor.

Transportoare elicoidale Transportoarele elicoidale sunt destinate transportului continuu pentru

7/16/2019 UAIA


Transportoarele elicoidale sunt destinate transportului continuu pentrumateriale în vrac, granulare, pulverulente sau bucăți până la dmax = 150 mm,

pe direcție orizontală, înclinată (pană la apraximativ 20°

C față de orizontală).Transportoarele elicoidale ce intră în componența unor utilaje tehnologiceasigură transportul și pe verticală pentru înălțimi de ridicare reduse. Organul de lucru este melcul executat în urmaloarele variante: melc cu spirenormale, melc cu platbandă si melc cu spire normale și cu paleteamestecatoare. Funcție de proprietățile fizico-mecanice, materialele transportate cutransportoarele elicoidale se clasifică astfel: - clasa I: materiale neabrazive, cu densitatea în vrac 300-800 kg/m3,granulație omogenă cu granule sferice sau ovoidale (forme regulate); -clasa II: materiale puțin abrazive, cu densitatea în vrac 500-1800 kg/m3,

granulație neomogenă, granule de formă neregulată; - clasa ///: materiale abrazive, cu densitatea în vrac 600-3200 kg/m3 ,granulație neomogenă, granule cu forme colțuroase și muchii tăioase, așchiietc.

Transportoare cu raclete Transportoarele cu raclete sunt destinate vehicularii pe trasee orizontale sau înclinate amaterialelor pulverulente, granulare și a celor cu conținut ridicat de umiditate. La comanda unui transportor cu raclete se indică urmatoarele caracteristici constructive

7/16/2019 UAIA


pși funcfionale: lungimea transportorului, înălțimea racletei, lățimea racletei, unghiul de

înclinare și viteza de transport. Din punct de vedere funcțional se deosebesc:

- transp orto are cu raclete imersate în material (materialul este dispus în stratcontinuu); - transportoare c u raclete cu dispunerea discontinuă a materialulul in fațaracletelor.

Fig. 11. Variante functionale de transportoare cu raclete: a - racleteimersate; b - dispunerea discontinuă a materialului în fața racletelor.

Sisteme transportoare cu banda transportoare de cauciuc Sisteme transportoare A t ti d b i t t t fi li t î t f t d

7/16/2019 UAIA


Acest tip de benzi transportoare pot fi realizate într-o gama foarte mare dedimensiuni, de la cativa metri la cateva zeci de metri. Produsele ce pot fitransportate pe acest tip de benzi, se impart în doua mari categorii:

produse vrac (pietriş, nisip, cereale, struguri, deseuri etc); produse ambalate (saci, cutii, etc).

Benzi transportoare elevatoare Elevatoare cu cupe Benzi transportoare de cauciuc pentru elevatoare. Sunt folosite in special in

industria alimentara la transportul pe verticala al produselor granulate. Putem

7/16/2019 UAIA


furniza si cupe de elevator pentru benzi transportoare elevatoare, dar si nituri deprindere intre cupe si banda. Deasemenea dispozitivele de prindere pentrubenzile transportoare elevatoare pot fi vizualizate in catalogul de mai jos. Se potrealiza benzi cu invelis de cauciuc pe o singura parte sau pe ambele parti custratul exterior textil

Cupe de elevator pentru benzi

transportoare

Elevatoare cu cupe Cupele elevatoare se prind in suruburisau in nituri de banda transportoare siajuta la transportoarele de produsegranulate. •Cupe elevatoare din plastic •Cupe elevatoare din otel •Cupe elevatoare din inox

•Cupe elevatoare din aluminiu Aplicatii: in fabricile de ulei, fabrici dezahar, panificatie si morarit, legume sifruncte etc

Elevatoare cu cupe Varianta EC a sistemelor transportoare elevatoare cu cupe a fost

dezvoltata in mod special pentru ridicarea pe verticala a cerealelor şi materialelor similare.

Varianta EF a elevatorilor cu cupe a fost dezvoltata in mod specialpentru ridicarea pe verticala de faina si materii similare Proiectate

http://www.componenteindustriale.ro/images/produse/Cupe-de-elevator-pentru-benzi-transportoare-max-218-produs.jpg

http://www.componenteindustriale.ro/images/produse/Benzi-transportoare-elevatoare-max-319-produs.jpg

7/16/2019 UAIA


pentru ridicarea pe verticala de faina si materii similare. Proiectatepentru aplicarea in zone ANTIEX.

Varianta EI a elevatorilor cu cupe a fost dezvoltată în mod specialpentru ridicarea pe verticală a agregatelor fine şi mineralelor .Proiectate pentru a functiona la turatie mica.Design-ul particular alcupelor fabricate din Nylon PA6, rezistent la frecare, oferă durabilitateextinsa fata de materialele foarte abrazive manipulate.Domeniul larg deoptiuni si accesorii permite o varietate mare de aplicatii ale elevatorilorcu cupe tip EI, asigurand o soluţie tehnica de eficienta ridicata.

Toate elevatoarele cu cupe sunt proiectate pentru aplicarea in zone subincidenta directivei europene de protectie contra exploziilor, ATEX,aceste elevatoare cu cupe sunt fabricate din otel carbon foarte gros,

zincat galvanic la cald. Masinile sunt alcatuite dintr-o sectiune superioarasi o sectiune inferioara care cuprinde lagare de rostogolire montate solid,care sunt suporti pentru banda de transport a cupelor, un numar variabilde cabluri de legatura anti-ex, echipate cu panouri de protectie contraexploziei, certificate ATEX, o sectiune intermediara pentru ansamblul decupe si pentru inspectie, impreuna cu toate carcasele din tabla necesarepentru imprejmuirea masinii. Design-ul particular si materialele deconstructie ale benzii si cupelor ofera o eficienta ridicata de transport.Folosirea curelelor antistatice - certificate ATEX, impermeabile la ulei si

cu efect de autoextinctie, impreuna cu cupele fabricate din polietilena dedensitate ridicată (HDPE), cat si prezenta traductorilor pentru controlulrotatiei curelei antiderapante, asigura o solutie tehnica de eficientaridicata, in conformitate cu standardele relevante.

Benzi transportoare PVC si poliuretan Benzile pot fi supuse unor prelucrări speciale:

Benzi transpotoare cu ghidaje aplicate prin lipire la cald pe suprafata interioara Benzi transportoare cu profile laterale si longitudinale aplicate la cald pe stratul

7/16/2019 UAIA


p p g p psuperior al benzii

Pereti laterali onludati

Perforari de benzi transpotoare(pt a se scurge apa) Aplicarea de profile ondulate si profile tip deget utilizate in industria agroalimentara Protejarea marginilor benzii transportoare, in special pentru utilizarea in industria

agroalimentara

Sisteme transportoare cu banda transportoare - Conveioare Sisteme transportoare Putem realiza sisteme transportoare cu orice tip de banda transportoare:

sisteme transportoare orizontale

http://www.componenteindustriale.ro/images/produse/Benzi-transportoare-PVC-si-poliuretan-max-320-produs.jpg

7/16/2019 UAIA


sisteme transportoare inclinate - cu benzi transportoare prevazute cu racleti si velcanta,ghidaje laterale

sisteme transportoare curbe automatizare doua sau mai multe sisteme transportoare integrare de utilaje pe sisteme transportoare - pompe de dozat, masini de inscriptionat,

detectoare de metal, sisteme de cantarire etcInformatii necesare pentru a va putea oferta un sistem conveior cu banda:

dimensiuni: lungime sistem transportor, latime utila banda transportoare, inaltime sistemtransportor;

sarcina maxima ce trebuie transportata pe banda transportoare; viteza de transport a benzii transportoare; tipul produselor transportate; conditiile de depozitare, folosire ale transportorului cu banda

Sisteme transportoare cu banda modulara - Conveioare Sisteme transportoare Sistemele transportoare cu banda modulara pot fi:

sisteme transportoare cu banda modulara orizontale;

7/16/2019 UAIA


sisteme transportoare cu banda modulara inclinate - benzile modulare pot fi prevazutecu racleti, pereti laterali(aripioare), cupe, profile etc.

sisteme transportoare curbePrincipala caracteristica a benzilor modulare este durata de viata mai mare decât abenzilor clasice. Aplicatii: Industria alimentara; Industria constructoare de masini;

Benzi transportoare modulare Benzi transportoare Componente Industriale furnizeaza benzitransportoare modulare pentru uz normal si pentru

industria alimentara(aprobate FDA). Avantajele folosirii de benzi transportoare modularesunt mentenanta usoare, montaj la indemana, viata delucru prelungita, spalare foarte usoara.Benzile transportoare modulare sunt recomandate intoate tipurile de industrii. Benzile transportoaremodulare vin sa inlocuiasca benzile transportoare dinpvc sau din uretan, si chiar benzile transportoaremetalice.

Sisteme transportoare cu lant transportor Sisteme transportoare Componente Industriale poate furniza:

Sisteme transportoare cu lant transportor drepte din plastic sau din inox

7/16/2019 UAIA


Sisteme transportoare cu lant transportor curbe din plastic sau din inox Sisteme transportoare cu lant transportor intercalate din plastic sau din inox

Sistemele cu lant transportor sunt in general folosite in: Industria alimentara; Industriabauturilor; Industria productiei formelor din sticla; Alte aplicatii;

Lanturi transportoare Componente Industriale comercializeaza cea mai larga gama posibilade lanturi transportoare. Pentru absolut orice domeniu de aplicatie,lanturi simple,duble triple, de inox sau de plastic, ghidaje laterale,

sine de rulare, pinioane de intoarcere si de tragere etc. Lanturitransportoare de inox drepte si curbe Lanturi transportoarede plasticdrepte si curbe Lanturi transportoare cu suprafata tratata pentrualunecare Lanturi transportoare cu role de acumulare Lanturitransportoare cauciucate(anti-alunecare) Lanturi transportoaremultiflex Ghidaje de lant transportor magnetice Benzi transportoaremodulare

Sisteme transportoare cu role transportoare Sisteme transportoare Sistemele transportoare cu role transportoare pot fi antrenate cu ajutorul unuimotoreductor sau neantrenate, produsele fiind transportate gravitational sau

7/16/2019 UAIA


motoreductor sau neantrenate, produsele fiind transportate gravitational sauinertial. Conveioarele cu role transportoare au aplicatii în foarte multe domenii:Industria constructoare de masini; Industria alimentara; Industria prelucrarii

cartonului, si a ambalajelor; Alte domenii

Role transportoare gravitationale Role transportoare Rolele transportoare gravitationale furnizate de firma Componente Industriale pot fi:

Role transportoare din otel zincat

7/16/2019 UAIA


Role transportoare din plastic (PVC)Pot avea diverse metode de prindere

Role transportoare cu arc - axul fuctioneaza ca un telescop Role transportoare cu surub interior Role transportoare cu surub exterior Role transportoare cu cap frezat Role transportoare cu cap hexagonal

Se livreaza la diferite lungimi si diametre. Rolele transportoare sunt prevazute cu protectiarulmentului pentru a se permite spalarea frecventa(mai ales industria alimentara). Rolele

transportoare gravitationale comercializate de noi acopera o gama larga de aplicatii cuincarcaturi usoare pana la aplicatii cu incarcaturi grele si foarte grele. Fiabilitatea sporita arolelor comercializate de noi este folosirea rulmentilor liberi de cea mai buna calitate (SKF,FAG)care permit rolelor transportoare gravitationale sa functioneze la nivel optim.Gama larga de role gravitationale de plastic sau din otel zincat si chiar din inox se intindepana la performante uimitoare si anume putem furniza role care sa suporte pana la 500kg perrola transportoare(Role transportoare gravitationale heavy-duty). La comanda se pot realiza

si role transportoare gravitationale cu inele de cauciuc.

Snecuri transportoare Snecurile sunt confectionate din otel galvanziat sau inox. Snecurile se

clasifica in doua mari categorii dupa sensul de transport: de dreapta sau

7/16/2019 UAIA


de stanga. dimensiunile importante dupa care se recunoaste un tip desnec sunt: DIAMETRU EXT X PAS X DIAMETRU INT X GROSIME BAZA

spirei. Snecurile din otel(Fe37) au grosimi de la 6 la 10mm si diametrul dela 80mm pana la 500mm. Snecurile din inox(AISI304) au grosimi de la 4la 8 mm si diametrul exterior de la 65 mm pana la 180mm Snecurile potfunctiona in plan orizontal, vertical sau inclinat. Se folosesc in industriamoraritului, a cimentului, transportul produselor granulate etc

MĂRUNȚIREA

7/16/2019 UAIA


DEFINIRE ȘI SCOP Materiile prime, produsele intermediare (semifabricate) sau

produsele finite din industria alimentară se prezintă adeseala dimensiuni care impun reducerea acestora, fie în scopulaccelerării realizării unor faze tehnologice, fie pentruobținerea unui anumit produs din materia primă prelucrată,pentru facilitarea comercializării produsului, sau pentru

aducerea la o formă dorita (tabelul 1). Mărunțirea se definește ca operația de divizare, având ca

scop reducerea volumului individual al particulelor materialesub acțiunea forțelor mecanice sau hidraulice, materialelesupuse marunțirii putându-se prezenta initial în stare

solidă, lichidă sau gazoasă. Denumirile specifice aleoperației sunt prezentate în tabelul 2.

Scopul operației

Exemple de utilizare

Accelerarea operațiior fizice și Creșterea suprafeței de contactinterfazic

Dizolvări, încălzire, r ăcire,uscare, extracție etc.

7/16/2019 UAIA


Accelerarea operațiilor chimice sibiochimice

Prealabil hidrolizei acide sauenzimatice a amidonuluietc.

Separarea constituenților dintr-unaglomerat

Măcinarea cerealelor,tranșarea, dezbrobonirea

Obținerea de amestecuri omogene Omogenizarea, emulsionarea.amestecarea compușilor solizipentru produse tip instant etc.

Reaiizarea fineții necesare obțineriiunor calități senzoriale dorite

Conșarea ciocolatei, rafinareaunor paste alirnentare etc.

Obținerea de amestecuri

granulometrice de volum convenabil(eventual minim) pentru necesități deprelucrare, ambalare, transport,consum

Obținerea de mixturi alirnentare

pulverulente(condimente.produse instant etc.)

Denumiri specifice ale operației de mărunțire

7/16/2019 UAIA


Starea materialului Denumirea

Solidă (Denumirea particular ă este determinată de dimensiuneainițială a particulei, modul derealizare a mărunțirii și mașina folosită)

Sfărâmare, spargere, concasare,dezintegrare, măcinare, tăiere,tocare, aplatizare, zdrobire etc.

Lichidă Emulsionare, pulverizare,omogenizare

Gazoasă Dispersare

p p ț ț

FACTORII CARE INFLUENTEAZĂ MĂRUNȚIREA

Mărunțirea solidelor este mult mai frecvent utilizată și este mult mai importantă datoritămarilor cantități de materii prime și produse prelucrate și consumului considerabil deenergie, din care totuși numai o mică parte (0,1 -0,2%) se consumă efectiv pentruinvingerea forțelor de coeziune, restul disipându-se inutil sau chiar dăunător sub formă de căldură. Factorii principali care influențează operația de mar unțire sunt prezentați în tabelul 3.

Tipul factorilor Factorii Factori referitori la materialuli iți l ă ți ii

Cantitatea sau debitul; Granulometria sistemuluilidi i i i l T d i

7/16/2019 UAIA


inițial supus mărunțirii polidispers initial; Temperatura de topireDuritatea;Umiditatea;Elasticitatea și plasticitatea

Sensibiiitatea termică și chimică; Agresivitateachimică

Factori referitori la produsulobținut prin mărunțire

Forma și structura particulelor; Granulometriasau mărimea produsului; Suprafața specifică;Densitatea în vrac; Tendința de aglomerare aparticulelor

Factori referitori la mașina demărunțit

Modul și durata de acțiune asupra materialului;Temperatura de lucru; Gradul de mărunțire;Uzura suprafefelor de mărunțire; Impurificareaprodusului mărunțit

Factori referitori la instalația demărunțire

Numărul treptelor de mărunțire; Tipul detransport al materialulul

Factori generali referitori laoperația de mărunțire

Consumul energetic specific; Costul operației;Costul manoperei; Tipul de marunțire (uscatasau umedă)

GRAD DE MARUNȚIRE. TREPTE DE MĂRUNȚIRE Gradul de mărunțire, m , se definește ca raportul dintre mărimea

(diametrul) medie a particulelor materialului inițial, D, si mărimea

7/16/2019 UAIA


(diametrul) medie a particulelor materialului rezultat ca efect almarunțirii, d: m=D/d

Atunci când gradul de marunțire total (considerat ca raport întremărimea particulei inițiate și finale) este prea mare, pentru a seobține într-o singură operație de mărunțire se recomandămărunțirea în mai multe trepte, gradul de măruntire total fiind produsul gradelor de mărunțire pe fiecare treaptă.

Pentru industria morăritului, în mod expres, gradul de mărunțirese definește și ca raport între suprafața nou creată și suprafațainițială a particulei:

m'= Sf - Si / Si

unde: Si este suprafața inițială a particulei; Sf – suprafața finală aparticulelor rezultate prin divizarea particulei inițiale.

7/16/2019 UAIA


Tipul de

mărunțire

Dimensiunile maxime ale bucăților sau particulelor, mm

Materialul inițial supus

mărunțirii Materialul final rezultat prin

mărunțire

MărunțiregrosierăMărunțire medieMărunțire finăMăcinareobișnuităMăcinarecoloidală

1300-200

140-50

50-10

25-3

sub 0,1 75

250-40

40-10

10-1

0.4

sub 0,0001

MAȘINI DE MARUNȚIT. Clasificarea mașinilor de mărunțit Mașinile de mărunțit definibile ca mașini care transformă energia

mecanică în energie de suprafață, în funcție de natura materialuluiți ii l ifi ă î d i i i d tăi t

7/16/2019 UAIA


supus marunțirii, se clasifică în doua mari grupe: mașini de tăiatși mașini de mărunțit propriu-zis. Clasificarea acestora este

prezentată în tabelul 3.Criteriul declasificare

Tipul mașinii Denumiri. Caracteristici

1 2 3 M3?ini de tSlat

După tipul de cuțitutilizat

Cu cuțite-discCu cuțite planeCu cuțite steaCu alte tipuri de cuțite

După mărimea bucăților tăiate

Pentru tăiere în bucăți mariPentru tăiere în bucăți medii

Pentru tăiere în bucăți miciPentru tăiere fină (tocare)

Fierastraie: lamă, disc, bandă, circular Masini cu cuțite și sită

Volfuri, mașini de tăiat cuburiCutere, mori coloidale, mori cu bile etc.

După construcțiași modul demontare a

Cu cuțite montate pe discuri rotative Cuțite plane de diferite forme

C t if l ( țit l ) Tăi f b ți

7/16/2019 UAIA


montare acuțitelor

Centrifugale (cu cuțite plane) Tăierea se face sub acțiunea forței centrifuge

Cu cutite montate pe arbori rotativi Pentru tăiat legumeFierăstraul circular

Cu cuțite disc Cuterul

Cu cuțite plane de diferite forme Fierăstraul plat (lamelar)

Cu cuțite stea Volful

Cu mai multe tipuri de cuțite Mașina de tăiat slănină

Mașini de mărunțit Propriu-zise După gradul demarunțire amaterialalui

pentru concasare primară m = 3-4 D= 1500 - 300 mm; d= 300 -100 mm

Pentru concasared

m=5-7 D = 100 - 25 mm; d = 25 - 5 mm

7/16/2019 UAIA


secundara

Pentru măcinareamaterialelor dure

Grosieră m= 10 D = 5-0.8 mm; d~ 0.5 -0.08 mm

Fină m = 15 D = 1,2-0,15 mm:d=0,06-0.01 mm

Pentru dezintegrareamaterialelor moi

Grosieră m = 20 D = 12,5- 1.7 mm; d= 0,6 -0,08 mm

Fină m = 50 D = 4- 1,5 mm; d= 0,1 -0.01 mm

După vileza relativăa organulul demarunțire

Cu viteză relativă mică Cu viteză relativă medieCu viteză relativă mare

După principiul defuncționare șicaracteristicileconstructive

Concasoare Concasoare cu f ăIciMori cu cilindri

dori chiliene (colerganguri)

Mori prin lovire Mori cu ciocaneMori cu bileDezintegratoareMori cu discuri

Mașini de tăiat Mașinile de taiat în bucăți mari specifice industriei cărnii

7/16/2019 UAIA


Mașinile de taiat în bucăți mari, specifice industriei cărnii,cuprind:

- fierastrăul mobil lamelar; - fierăstrăul electric mobil circular pentru despicat carcase; - fierăstrăul electric mobil lamelar pentru taiat costiă; - fierăstrăul electric circular pentru tăiat oase; - mașina de scos șorici; - mașina de decalotat capățâni.

Fig. 3. Fierăstrău mobil lamelar: 1-pânza; 2-capătul liber al fierastraului; 3-suportul pânzei; 4-carcasa fierăstrăului; 5-articulatie; 6 - bielă-manivelă.

Fig.4. Fierăstrău circular staționar: 1-placă apăratoare de protecție; 2- masă; 3 - sistem de presare; 4 - apărătoare; 5 -sistem de gresare; 6- pânză disc.

7/16/2019 UAIA


Mașina de tăiat Productlvitatea Puterea instalata Fierăstraie lamelare 70 carcase/h 1,7kW

Mașina de scos șorici 800 kg/h 0,75 kW

Mașina de decalotat capățâni

150 capățâni/h

2,2 kW

Caracteristici ale unor mașlni de tăiat în bucăți mari

Pentru unitățile de panificație sunt specifice mașinile pentru

7/16/2019 UAIA


Pentru unitățile de panificație sunt specifice mașinile pentru divizat aluat, atat pentru fabricarea painii, cat și a specialitatilor de

franzelarie (fig.5).

Fig. 5. Mașina de divizat aluatMDA: 1 - batiu incluzând sistemul deantrenare; 2 - pâlnie de

alimentare; 3-dispozitiv dedivizare aluat; 4-melc; 5-bandatransportoare pentru aluatdivizat.

7/16/2019 UAIA


Pentru tăiat în bucăți medii și mici se folosesc mașinispecifice nu numai industriei cărnii, ci și industriei conservelorvegetale, zahărului ăi unităților de alimentație publică, cum ar fi:

- volful pentru mărunțirea (tăierea) grosieră a cărnii sau slăninii; - mașina de tocat carne; - concasorul de oase; - mașina de tăiat cuburi; - masina de tăiat legume; - mașina de tăiat vârfuri la păstăi de fasole; - masina de tăiat păstăi de fasole; - mașina de tăiat felii; - mașina de taiat sfecla de zahăr.

Mașini de mărunțit propriu-zise Mori cu cilindri

ă l d f l

7/16/2019 UAIA


După principiul de funcționare și caracteristicileconstructive, mașinile de măruntit propriu-zise se împart înconcasoare, mori chiliene și mori prin lovire.

Concasoarele, granulatoarele și morile cu cilindri sunt celemai utilizate în industria alimentară, fiind necesare înaproape toate subramurile sale și sunt cunoscute subnumele de valțuri.

Distanța dintre suprafața periferică a celor doi cilindri carelucrează în pereche, rotindu-se în sens de întâmpinare, estecondiționată de dimensiunea maximă a particulelor obținuteprin marunțire. Cilindrul sau tăvălugul, după formasuprafeței sale exterioare, poate fi neted, striat (cu rifluri),cu dinți sau colți, în funcție de scopul urmărit: strivire(compresiune), tăiere, rupere, frecare sau efectecombinate.

D ă f ț ili d il t t dă i t l it l

7/16/2019 UAIA


Dacă suprafața cilindrilor este netedă și raportul vitezelorlor periferice unitar, marunțirea se realizează prin strivire lapresiune constantă; acest caz corespunde, pentrumaterialele moi, mai ales operației de aplatizare (deexemplu pentru obținerea paietelor pentru extracție înindustria uleiului, pentru obținerea fulgilor de cereale,pentru degerminare etc.).

Când suprafața cilindrilor este striată, prezentând rifluri,efectului de strivire i se adaugă cel de tăiere, dacă raportulvitezelor periferice este unitar, si cel de rupere, dacăraportul vitezelor periferice este diferit de unitate; în acestultim caz, suprafața cilindrilor poate fi dotată cu dinți sau

colți. Valțurile dotate cu asemenea cilindri folosesc propriu-zis la mărunțire (măcinare sau granulare-șrotare).

Dacă suprafața cilindrilor este netedă și raportul vitezelor lor perifericeunitar, marunțirea se realizează prin strivire la presiune constantă; acestcaz corespunde pentru materialele moi mai ales operației de aplatizare

7/16/2019 UAIA


caz corespunde, pentru materialele moi, mai ales operației de aplatizare(de exemplu pentru obținerea paietelor pentru extracție în industria

uleiului, pentru obținerea fulgilor de cereale, pentru degerminare etc.). Când suprafața cilindrilor este striată, prezentând rifluri, efectului de

strivire i se adaugă cel de tăiere, dacă raportul vitezelor periferice esteunitar, si cel de rupere, dacă raportul vitezelor periferice este diferit deunitate; în acest ultim caz, suprafața cilindrilor poate fi dotată cu dinți saucolți. Valțurile dotate cu asemenea cilindri folosesc propriu-zis la

mărunțire (măcinare sau granulare-șrotare). Conform celor afirmate anterior, valțul poate realiza patru operații

principale: șrotarea (fragmentarea particulelor mari în particule mai mici,cu evitarea obținerii de pulbere), desfacerea (desprinderea anumitorfracțiuni dintr-un agregat), măcinarea (măruntirea fină propriu-zisă) șiaplatizarea (laminarea particulelor).

Cilindrii sau tăvălugii sunt organe mobile, masive, dispuse orizontal, carelucrează în pereche.

Vârful riflului este rotunjit pentru a nu se știrbi, ca și fundul canaluluiriflului, pentru a nu se înfunda. Pentru a genera o multitudine de puncte active de tăiere (frecare),

riflurile sunt înclinate față de generatoare cu 10 - 20°. Aceastăînclinare numita drall poate fi pe stânga sau pe dreapta

7/16/2019 UAIA


înclinare, numita drall, poate fi pe stânga sau pe dreapta. În funcție de scopul urmărit, dispunerea relativă a riflurilor - perechii

de tavălugi poate fi: T/T-când efectul de tăiere este maxim, T/S, S/T sau S/S - când efectul de tăiere este minim (fig.1).

Alte caracteristici geometrice ale caneluriiriflate sunt pasul riflului, t, și numărul de

rifluri pe unitatea de lungime decircumferință a tăvălugului.

Crlteriul Tipul de moară

Clasificarea morilor cu cilindri

7/16/2019 UAIA


după modulde montarea lagărelor cilindrilor

Cu lagăre fixeCu lagare mobileCu lagare fixe și mobile

Dupănaturasuprafeței

cilindrilor

Cu cilindri neteziCu cilindri riflațiCu cilindri cu dinți

Dupănumărulcilindrilor

Cu un cilindru și placă zdrobitoare

Cu doi cilindri

Cu trei cilindri (două treceri)

Cu 2 perechi de cilindri (două treceri) Cu cinci cilindri (patru treceri)

7/16/2019 UAIA


Fig.3. Dispunerea tavalugilor pereche în

funcție de drall

Fig. 4. Tipuri de mașini de marunțit, în funcțiede numarul de

cilindri și poziția lor relativă: a- cu cilindru șiplacă zdrobitoare; b – cu axele cilindrilor înacelași plan orizontal; c - cu axele cilindrilor

în planuri orizontale diferite; d - cu trei cilindri

(două treceri); e - cu două perechi de cilindrisuprapuși (douș treceri); f -cu cinci cilindri

suprapuși (patru treceri).

AMESTECAREA DEFINIȚIE Amestecarea este operația hidrodinamică ce are drept scop

omogenizarea sistemului supus amestecării până la atingerea

7/16/2019 UAIA


omogenizarea sistemului supus amestecării, până la atingereaunei distribuții reciproce optime a materialelor constituente, sau a

uniformizarii temperaturii. Se folosește ca operație independentă i la omogenizarea

amestecurilor, precum și la obținerea soluțiilor, emulsiilor șisuspensiilor, iar ca operate auxiliară, pentru intensificareatransferului de caldură sau/și substanță, accelerarea reacțiilorchimice sau biochimice, sau auxillar altei operații (cristalizare,extracție, absorbție, uscare etc.).

Amestecatoare fară elemente mobile Amestecarea fară elemente mobile se poate realiza prin circulația

forțată a lichidelor (prin recirculare, prin spații dotate cu șicane,prin ajutaje) sau prin barbotare de gaze sau vapori.

7/16/2019 UAIA


7/16/2019 UAIA


Amestecătoare verticale și orizontale

7/16/2019 UAIA


Amestecătoare mecaniceorizontale: a - cu brațe multipledispuse decalat: 1 – brațe deamestecare; 2 - ax; 3 - lagăr; b

- cu dispozitiv de amestecaretip cadru si șicane: 1 - vas; 2 -cadru de amestecare; 3 - racordde alimentare; 4 - racord deevacuare; 5 - sicane; 6 - sistemde antrenare.

7/16/2019 UAIA


Fig. 12.15. Amestecatoare mecanice: a - amestecator planetar: 1 - vas; 2 - ax planetar; 3 – brațe

amestecătoare; 4 – roți dințate cilindrice; 5 – transmisie cu roțidințate conice; 6-roată decurea; 7-cadru de sus/inere; b - dispozitive

speciale pentru amestecatoare planetar

MALAXOARELEMalaxoarele sunt amestecătoare speciale destinate omogenizăriimaselor consistente, păstoase, sau realizării unor operații speciale(baterea smântânii în vederea separării fazelor grăsime – apă și

l t l i bți t t li i f i )

7/16/2019 UAIA


malaxarea untului obținut pentru eliminarea fazei apoase – zara)

Fig. 12.18. Malaxorul pentru unt, cu funcționare discontinuă a - vedere generală: 1 - tambur; 2 - capac; 3 – valț pentru malaxarea untului;

4 - cadru de susținere; 5 - cutia de viteze; 6 – roți de antrenare; b - tipuri de valțuri cu cilindri canelați pentru malaxarea untului.

În perioada de malaxare, turația tamburului este de 10-15 ori mai micădecat în perioada de batere a smântanii, iar turația cilindrilor valțului de10-20 ori mai mare decât turația tamburului la batere. Se lucrează la un

d d l t b l i d i 30%

7/16/2019 UAIA


grad de umplere a tamburului de circa 30%.

Pentru aluaturi foarte consistente, cum sunt cele pentru paste fainoase, sefolosesc malaxoare cu ax orizontal și brațe malaxoare multiple. In fig.12.19 este prezentat malaxorul pentru aluat tare MCT-600.

Fig. 12.19. Malaxor pentru aluat foarte consistent

(malaxor de

cocă tare - conform denumirii de catalog) MCT-600: 1 -

batiu cuprinzand cuva orizontală rabatabilă, cu mantadublă, batiul și sistemul de antrenare; 2-ax orizontal; 3-

brațe malaxoare.

Amestecatoare pentru solide În cazul maselor alimentare solide (materii prime semifabricate sau

7/16/2019 UAIA


În cazul maselor alimentare solide (materii prime, semifabricate sauproduse finite), tipul de amestecător care poate asigura o omogenizare

eficientă este funcție de modul de prezentare a acestora: masăpulverulentă, granulară sau în bucăți.

Pentru produse pulverulente se folosesc amestecătoare cu șnecuriorizontale sau verticale De asemenea, se mai pot folosi amestecătoarecilindrice orizontale cu ax cu palete multiple dispuse decalat, sau cutambur (tobă) cilindric orizontal sau cilindro-biconic.

Pentru amestecarea materialelor granulare sau în bucăți, precum și pentruoperații speciale (cum ar fi glazurarea sau drajarea) se folosesc tobe dediferite forme geometrice (fig. 12.25) (cilindrice cu diverse dispuneri înraport cu axa orizontală, prismatice, biconice, elipsoidale, în formă de Vsau Y).

7/16/2019 UAIA


Fig. 12.24. Amestecator cușnec vertical pentru materiale pulverulente: 1 - corpul verticalal amestecătorului (tip buncăr tronconic); 2 - ax cu melc.

Fig. 12.25. Diferite forme ale tobelor destinateamestecării materialelor granulare sau în bucăți.

INCALZIREA - RACIREA În cadrul proceselor tehnologice din industria alimentară,

transmiterea căldurii este necesară pentru a modifica temperaturamateriilor prime sau auxiliare în vederea încălzirii sau răcirii. În decursuloperației de încălzire sau răcire, temperatura agentului termic poate fi

7/16/2019 UAIA


p ț p g pvariabilă dacă acesta nu își schimbă starea de agregare (de exemplu,

gaze calde care se răcesc, apă rece care se încălzește) sau poate rămaneconstantă dacă își schimbă starea de agregare (de exemplu, abur carecondensează, apă care fierbe).

Agenții termici uzuali folosiți în industria alimentară sunt apa caldă,aburul saturant, apa rece și apa răcita.

Apa caldă. Până la temperatura de 80°C, încălzirea cu apă caldă serealizează la presiunea atmosferică. În intervalul de temperatură(80...374)°C se utilizează apa sub presiune, denumită impropriu apasupraîncalzită.

Aburul saturant. Este cel mai uzual purtător de căldură din cauzaavantajelor pe care le prezintă și anume:

- valori mari ale coeficientului parțial de transfer de căldură; - temperatura purtătorului de caldură se menține constantă; - este neinflamabil și netoxic; - cost suficient de redus pentru a nu se impune în toate cazurile

recuperarea și recircularea condensatului.

Aceste avantaje sunt pentru încălziri ce nu depășesc 150 200 °C

Apa rece. Folosirea apei ca agent de răcire se realizează în circuit deschispentru debite mici și în circuit închis pentru debite de apa de răcire mari șitrebuie sa aibă aceleași calități ca și apa caldă.

Apa răcită. Este un agent de răcire secundar utilizat pentru temperaturi derăcire mai mari de 4 0C. Se utilizează în special la schimbătoarele de

7/16/2019 UAIA


căldura cu plăci.

Dintre agenții termici neconventionali cu utilizere în industria alimentarăamintim: microundele cu frecvența de 2450 MHz (pentru opărireafructelor și legumelor), câmpul electric de înaltă intensitate - mai mare de300 kW (pentru încălzirea produselor cu aciditate ridicată ).

Operațiile de încălzire si racire sunt utilizate în industria alimentarăpentru:

- a crea condiții pentru efectuarea unor transformări de cătremicroorganisme (de exemplu, fermentarea mustului);

- a favoriza realizarea unor operații tehnofogice din schema-bloc deobținere a produsului respectiv (de exemplu, difuzia zahărului din sfeclade zahăr);

- a trata termic unele materii prime și auxiliare din procesul respectiv (deexemplu, apa necesară difuziei în industria zahărului trebuie să aiba 450C).

Adesea, aparatele schimbătoare de caldură din industria alimentara suntdenumite după numele operației tehnologice care se realizează în aparat:opăritor (în industria conservelor de legume și fructe, industria cărnii),calorizator (în industria zaharului) etc.

7/16/2019 UAIA


UAIA

Documents

Transcript of UAIA