Forma şi gradul de fragmentare al produselor
Forma şi gradul de fragmentare al produselor este unul dintre cei mai importanţi factori. Pentru optimizara deshidratării produsele sunt feliate pentru mărirea suprafeţei expuse fluidului. De asemenea prin feliere grosimea acestora este redusă şi astfel rezistenţa întâmpinată la deplasarea apei din interiorul produselor către exterior este redusă. Din literatură se cunoaşte că rezistenţa întâmpinată la deplasarea apei din interior spre suprafeţele exterioare este invers proportională cu pătratul grosimii produselor. În figură sunt prezentate curbele de deshidratare pentru cartofi tăiaţi la diferite dimensiuni.
Umiditatea aerului
Umiditatea aerului influenţează de asemenea viteza de deshidratare. O umiditate crescută a aerului va micşora capacitatea acestuia de a prelua umiditatea de pe suparfetele produselor. O umiditate scăzută ajuta procesul de evaporare.
Temperatura aerului
Temperatura aerului şi viteza de deshidratare sunt în strânsă legatură. Cu cât temperatura aerului este mai mare cu atât capacitatea acestuia de a prelua vaporii de apă creşte. Bineînteles, temperatura trebuie aleasă în funcţie de material şi de tehnologia de deshidratare a acestuia. În figură se arată influenţa temperaturii aerului asupra vitezei de deshidratare pentru cartofi.
Viteza aerului
Viteza aerului trebuie aleasă pentru evitarea saturării acestuia. Daca aerul are o viteză prea mică se saturează prea repede şi astfel scade viteza de deshidratare. O viteză optimă a aerului trebuie aleasă între 3 şi 5 m/s. O viteză mai mare nu ar ajuta cu mult procesul de vaporizare în schimb ar ridica consumul de energie folosită pentru vehicularea aerului. În figură se poate observa influenţa vitezei aerului asupa vitezei de deshidratare.
Gradienţii de umiditate trebuiesc evitaţi în mod special în cazul cherestelei deoarece introduc tensiuni mecanice în fibră şi duc la încovoierea, crăparea şi deteriorarea produselor. În cazul acestui proces aranjarea stivelor de cherestea se face perpendicular pe directia de deplasare a aerului pentru ca lungimea pe care se manifestă gradientul de umiditate să fie cât mai mică.
În figură este prezentată distribuţia umidităţii în cazul vehicularii într-un singur sens a aerului, respectiv în cazul schimbării sensului vehiculării, pentru aceeaşi cantitate de energie consumată până la un moment dat.
În cazul vehiculării aerului într-un singur sens se observă reducerea mai rapidă a umidităţii produsului aflat la intrarea aerului în cameră şi reducerea lentă a umidităţii în produsele aflate la capatul dinspre ieşirea aerului.
Din imaginile prezentate rezultă că în cazul schimbării sensului de vehiculare a aerului, cantitatea de umiditate din produse este simetrică faţă de mijlocul deshidratorului dar la capete nu este la fel de mică cum este în cazul produselor din amonte în cazul vehiculării într-un singur sens deoarece perioada de deshidratare la capete se lungeşte datorită shimbării sensului, dar pe medie cantitatea de umiditate evacuată este egală pentru aceeaşi cantitate de energie consumată.
Lungimea camerei de deshidratare
Lungimea camerei de deshidratare trebuie aleasă în aşa fel încât produsele aflate în mijlocul acesteia în cazul schimbării sensului de vehiculare a aerului sau în spatele acesteia în cazul utilizării unui singur sens să nu ramână nedeshidratate. Cu cât lungimea camerei este mai mare cu atât gradientul de umiditate pe direcţia de deplasare a aerului va fi mai mare, de aceea lungimea camerei de deshidratare trebuie stabilită în aşa fel încât să se minimizeze pe cât posibil acest fenomen.
Camerele lungi sunt folosite în cazul uscătoarelor tip tunel cu cărucioare mobile în care aerul este vehiculat într-un singur sens, dinspre produsele deshidratate spre cele umede, iar produsele se deplasează în sens opus, la intrare fiind produsele proaspete iar la ieşire ajungănd deshidratate.
Schimbarea sensului de vehiculare a aerului în cazul incintelor de deshidratate lungi duce la aparitia gradienţilor de umiditate între captele camerei şi centrul acesteia.
Recircularea aerului
Recircularea aerului este cea mai simplă metodă de recuperare a căldurii dar trebuie strict controlată pentru evitarea lungirii duratei de deshidratare. Pentru îmbunătăţirea randamentului deshidratoarelor se utilizează recuperatoare de căldură, astfel aerul umed şi cald care este evacuat va încalzi aerul proaspăt şi uscat care este introdus în deshidrator. În figură este prezentată influenţa gradului de recirculare al aerului asupra duratei şi a capacităţii de deshidratare.
Aerul are o capacitate calorică mult inferioară apei de aceea după încălzirea produselor la temperatura de deshidratare, evacuarea aerului poate fi facută în aşa fel încât să se mentină un echilibru între cantitatea de umiditate din camera de deshidratare şi energia necesară încălzirii aerului proaspăt pentru evitarea scăderii temperaturii produselor. Încălzirea iniţială va trebui facută fără controlul umidităţii, în aer saturat. În aerul saturat toată căldura introdusă în deshidrator va fi transferată produselor deoarece procesul de evaporare al apei este oprit, astfel în momentul în care se ajunge la temperatura de regim deshidratarea să se producă cu un aport mai mic de căldură şi într-un timp mai scurt.
Pingback: Mecanismul deshidratării - Deshidrator.ro