Uscătorul prin pulverizare cu tehnică de uscare

USCATORUL PRIN PULVERIZARE CU TEHNICA DE USCARE

Tehnica de uscare prin pulverizare este cea mai utilizată pentru prepararea alimentelor sub formă lichidă şi semilichidă (soluţii, suspensii, paste). Aceste produse sunt pulverizateşi amestecate cu aer cald, picăturile lichide având diametrul de 10-200µm, deci o suprafaţămare expusă uscării. Diametrul picăturilor lichide fiind mic, distanţa dintre centrul picăturilor şi suprafaţa exterioară este mică uscarea fiind foarte rapidă (1-20 s). Având în vedere efectul de răcire prin evaporare, suprafaţa particolelor lichide nu depăşeşte mult temperatura termometrului umed al aerului de uscare, până ce picăturile nu sunt complet uscate.

Uscarea prin pulverizare prezintă, deci, următoarele avantaje:

- uscarea se face în aer, de regulă într-o singură fază de prelucrare;

- uscarea are loc la temperaturi joase, chiar dacă aerul folosit are temperaturi mari (> 1000C);

- pulverizarea realizează o suprafaţămare de evaporare, care duce la un contact mai intim intre agentul de uscare şi produs şi, în cosencinţă, uscarea picăturilor are loc într-un timp foarte scurt;

- în faza finalăa uscării, temperaturaparticolelor solide este aproximativ aceiaşi cu a mesei de aer umed, aşa că se evită supraîncălzirea şi, deci, nu se modifică prea mult caracteristicile iniţiale ale produsului;

- produsul rezultat este sub formă de pulbere aproape omogenă, deci nu mai necesită altă operaţie de mărunţire;

- instalaţiile pot fi compet automatizate.

Fig. 1. Componentele unui uscător prin pulverizare cu reciclare pulbere fină:

A-ventilator; B-filtru de aer; C-încălzitor de aer; D-camera (turn) de uscare;

E-pompă de alimentare; F-tanc de alimentare; G-atomizor; H-valvă rotativă; I-transportor pentru produsul pulbere; J-conductă pentru evacuare aer din camera de uscare; K-separator aer/pulbere (ciclon); L-ventilator eliminare aer; M-valvă rotativă; N-linie pentru reciclare pulbere fină

Componentele principale ale unei instalaţii de uscare prin pulverizare (fig. 1) la temperatură ridicată sunt următoarele:

Componenta de încălzire a aerului necesar uscării – baterii de încălzire – unde aerul este încălzit cu abur sau gaze de aerare. Pentru uscare pot fi folosite şi direct gazele de ardere, ceea ce îmbunătăţeşte eficienţa termică a uscătorului, dar există pericolul contaminării produsului cu compuşii nitraţi/nitriţi precum şi cu N-nitroyodimetilamină;

Componenta de pulverizare a lichidului în picături fine, picăturile mari conducând la uscarea neuniformă, cu posibilitatea de lipire a produsului pulbere pe pereţii camerei de uscare. Mărimea picăturilor lichide determină densitatea produsului finit şi propietatea de reconstituire. Componenta de pulverizare poate fi tipul (fig. 2):

- dispozitiv centrifugal sau rotativ;

- duze de pulverizare sub presiune;

- pulverizatoare pneumatice (pentru cele două fluide).

Fig. 2. Dispozitive de pulverizare:

A - dispozitive centrifugale: a-cu canale circulare în secţiune; b-cu canale rectangulare în secţiune; c-cu canale ovale în secţiune; B - dispozitiv de pulverizare sub presiune de lichid; C - dispozitiv de pulverizare cu două fluide sub presiune: 1-intrare lichid; 2-intrare aer

La dispozitivul centrivugal, lichidul se introduce aproape de centrul sau de rotaţie. În acest fel se accelerează particolele la viteza periferică a automozorului cu Ф = 50-300 mm şi v = 5000-10000 rot/min. Particolele lichide vor avea diametrul de 1-600 µm. Un asemenea dispozitiv nu este blocabil şi nu este erodat de particolele solide existente în lichid. Permit şi pulverizarea produselor vâscoase la presiuni de pompare reduse. Se pot folosi atomizoare cu canale circulare, retangulare sau ovale în secţiune.

Componenta de tip duză, cu diametrul de 0,4-4 mm, necesită o presiune de pompare a lichidului de 5-50 MN/ . În duză, datorită unui filet, lichidul capătă o mişcare elicoidală, producându-se la ieşire un con de împrăştiere. Diametrul particolelor pulverizate este de 10-800 µm, particolele având o vacuolă în interior. Duzele pot fi blocate sau erodate de particolele solide din lichid. Pentru pulverizarea lichidelor vâscoase sunt necesare presiuni foarte mari.

Componenta de pulverizare cu două fluide foloseşte canalul central pentru lichid, iar cel exterior pentru agentul de pulverizare. Se produce un efect „Venturi”, mărimea particolelor putând fi variată prin modificarea raportului lichid/gaz. Acest dispozitiv se poate bloca sau eroda de particolele solide din lichidul ce se pulverizează;