Uscătoare rotative - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect

Uscătoarele rotative au fost folosite pentru a usca semințele, glutenul de porumb, boabele distilatorului și unele fructe.

Termeni asociați:

• Particulate
• Ape uzate
• Centrifugele
• Extrudere
• Paturi fluidizate
• Paddies
• Gustări

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Deshidratare

22.6.5 Uscătoare rotative

Uscătoarele rotative sunt utilizate în principal în industria chimică și minerală. În domeniul alimentelor, cele mai frecvente aplicații ale acestora sunt pentru deshidratarea deșeurilor (coji de citrice, tăieturi de legume) și furaje (lucernă). Uscătoarele rotative constau dintr-un cilindru metalic cu zboruri interne sau jaluzele (Fig. 22.21). Cilindrul este ușor înclinat. Materialul este alimentat la capătul înalt și descărcat la capătul inferior. Aerul fierbinte este suflat în direcție de curent sau contracurent. Pe măsură ce cilindrul se rotește, materialul urcă în direcția de rotație. Când ajunge într-o poziție în care unghiul său de repaus a fost depășit, materialul cade înapoi în partea de jos a cilindrului (Fig. 22.21). Cea mai mare parte a uscării are loc în timp ce materialul cade prin explozia de aer. Folosind aer foarte fierbinte sau gaze de ardere, uscătoarele rotative pot funcționa și ca prăjitoare pentru nuci, semințe de susan și boabe de cacao. Nonhebel (1971) a descris o metodă detaliată pentru proiectarea uscătoarelor rotative, bazată pe o abordare de schimb de căldură. .

FIG. 22.21. Schema generalizată a uscătorului rotativ.

Operații de uscare și evaporare a alimentelor

14.6.4 Uscătoare rotative

Pentru particulele solide, un uscător rotativ poate contribui la o uscare uniformă și mai rapidă (Fig. 14.14). În uscătorul rotativ în cascadă, materialul este plasat într-un cilindru rotativ prin care este trecut un flux de aer cald. Zborurile pe peretele cilindrului ridică și cascadă produsul prin aer. Într-o variantă, jaluzelele sunt utilizate în locul zborurilor, astfel încât produsul să fie amestecat și laminat în loc să cadă. Uscătorul este de obicei înclinat, astfel încât produsul să intre și să cadă treptat spre capătul de descărcare. În uscătoarele rotative directe, aerul este trecut prin arzătoare și direct vine cu produsul. Uscătoarele rotative au fost folosite pentru a usca semințele, glutenul de porumb, boabele distilatorului și unele fructe.

Figura 14.14. Acțiunea unui uscător rotativ.

Ingineria proceselor de cereale

12.1.1 Uscare la fermă

O combine de recoltat orez se comportă de obicei cu pierderi mai mici de orez; cu toate acestea, potențialul neajuns este acela că aruncătorul trebuie recoltat la un conținut ridicat de umiditate, adică variind de la 20% la 28%. Conținutul ridicat de umiditate al orezului recoltat favorizează deteriorarea rapidă a calității, cum ar fi decolorarea, îngălbenirea, germinarea și deteriorarea calității măcinării.

Singurul mijloc practic de prevenire a deteriorării calității cerealelor este uscarea imediată a orezului cu umiditate ridicată, deoarece uscarea la soare, metoda convențională, este inadecvată pentru a garanta calitatea și cantitatea produselor. Astfel, există o cerere mare de instalații de uscare mecanică.

Majoritatea uscătoarelor mecanice disponibile sunt potrivite morarilor de orez și cooperativelor agricole care manipulează mii de tone de orez. Uscătoarele la scară mică au fost dezvoltate pentru uz agricol, cum ar fi un uscător cu pat fix și un uscător solar de orez (Exell și Kornsakoo, 1977); cu toate acestea, acestea nu au fost acceptate pe scară largă, din cauza potențialului inconvenient în încărcarea/descărcarea paddy și uscarea inegală.

Jindal și Obaldo (1986) și Puechkamutr (1988) au lucrat la uscarea accelerată a orezului cu umiditate ridicată folosind încălzirea prin conducție pentru un uscător rotativ. Studiile lor au demonstrat potențialul temperaturii ridicate pentru uscarea rapidă a orezului, fără deteriorarea semnificativă a bobului. Această tehnică este promițătoare din punct de vedere al consumului de energie.

Puechkamutr (1985) a dezvoltat un uscător rotativ pentru paddy bazat pe conducție și încălzire prin convecție naturală. Paddy a fost uscat în mod eficient de la un conținut de umiditate de 23% la 16% (greutate) folosind un schimbător de căldură de țeavă la temperaturi de suprafață cuprinse între 170 ° C - 200 ° C cu un timp de ședere de 30-70 s. Uscarea rapidă și buna calitate a măcinării arborelui ar putea fi realizate cu un astfel de uscător.

Un uscător rotativ combinat de tip conducție - încălzire prin convecție a fost dezvoltat pentru uscarea la fermă ca primă etapă. A fost format din cilindri dubli: cilindrul extern cu diametrul de 500 mm, atașat la o suprafață interioară cu zbor drept; și un cilindru interior, de formă hexagonală, cu o tavă exterioară și un dispozitiv de ardere instalat în interior ca parte a cilindrului de intrare. Boabele au căzut în interiorul cilindrului extern cu un flux simultan de aer. Rezultatele experimentale au arătat că aproximativ 3% din conținutul de umiditate ar putea fi îndepărtat cu o singură trecere, cu o mică reducere a calității măcinării (Likitrattanaporn, 1996).

Un alt studiu al unui uscător rotativ combinat cu tambur rotativ de tip conducție și convecție a fost realizat de Regalado și Madamba (1997) privind eficiența termică. Aerul proaspăt ambiant forțat în interiorul tamburului într-o direcție de contracurent a cerealelor a adus răcirea evaporativă a bobului fierbinte, după cum se arată prin creșterea reducerii umidității ori de câte ori viteza aerului a fost crescută.

Un alt prototip îmbunătățit al unui uscător rotativ cu tambur rotativ de tip convecție combinat a folosit aerul ambiant care a fost forțat în interiorul tamburului în contracurent în direcția boabelor în cascadă. Boabele s-au încălzit prin încălzire prin conducție pe măsură ce a început uscarea și a fost urmată de încălzirea prin convecție pe măsură ce s-a produs răcirea boabelor încălzite. Rezultatele au arătat că capacitatea sa de uscare parțială a fost aproximativ dublă față de cea de pre-uscător dezvoltată de Institutul Internațional de Cercetare a Orezului, necesitând doar o singură operație de trecere. Nici temperatura suprafeței tamburului, nici viteza aerului ambiant și interacțiunea lor nu au influențat recuperarea totală a măcinării și recuperarea orezului.

12.1.1.1 Uscător rotativ cu conductă combinată - încălzire prin convecție

Likitrattanaporn și colab. (2003) au proiectat și dezvoltat un uscător rotativ combinat cu încălzire prin conducție și prin convecție pentru o capacitate de 0,5 t/h, folosind gazul petrolier lichefiat (GPL) ca sursă de căldură, pentru a usca râul cu umiditate ridicată în condițiile fermei. Scopul principal a fost să găsească o modalitate accesibilă de uscare a orezului de câmp în ziua recoltării, pentru a facilita manipularea și pentru obținerea unor randamente mai mari de produse pentru fermier. S-a pus accentul pe condițiile de funcționare în care până la 3% umiditate ar putea fi îndepărtată într-un timp scurt, în timp ce calitatea cerealelor ar trebui să fie închisă proaspete. Au fost evaluate performanțele uscătorului rotativ în ceea ce privește îndepărtarea umidității, timpul de ședere, consumul de energie și calitatea măcinării.

Un uscător rotativ experimental proiectat cu un sistem de curgere simultan cuprinzând două părți primare, un cilindru dublu și un capac de descărcare, este prezentat în Fig. 12.1. Mișcarea înainte a paddy-ului are loc prin unghiul de înclinare și mișcarea rotativă a cilindrului, în timp ce aerul este suflat prin cilindru de către ventilatorul de aspirație situat deasupra capacului de descărcare. Un motor de 1 CP cu reductor de 1:60 a fost folosit pentru a acționa uscătorul rotativ. Lampa GPL de la capătul de intrare încălzește aerul și aerul încălzit se deplasează la celălalt capăt cu ajutorul unui ventilator de aspirație. În timpul mișcării înainte, paddy contactează mai întâi suprafața exterioară a cilindrului interior unde are loc încălzirea prin conducție urmată de o acțiune în cascadă de-a lungul interiorului cilindrului extern, rezultând încălzirea prin convecție. După aceasta, căldarea cade în capacul de evacuare și din uscător, în timp ce ventilatorul de aspirație aspiră aerul umed.

---