O princípio básico da secadora de forno de alimentos pode ser resumido como: gerar ar quente através de tubos de aquecimento elétrico ou trocadores de calor de vapor, acionado pelo ventilador, para que o ar quente circule forçadamente e uniformemente no corpo da caixa, em contato constante com a superfície dos alimentos. Ar quente como um "veículo", realizando duas tarefas ao mesmo tempo: 1) transferir calor para os alimentos; 2) Remova o vapor de água evaporado dos alimentos. Todo o processo é um processo contínuo de transferência de calor e massa.
Fluxo de trabalho detalhado e pontos-chave
Pode ser dividido em vários pontos principais:
Geração e circulação de ar quente (sistema de energia central)
Aquecimento: um tubo de aquecimento elétrico ou um trocador de calor de asas de vapor instalado no canal do forno é ativado para aquecer o ar que passa por ele.
Impulsão e circulação: um ventilador centrífugo de alta potência ou um ventilador de fluxo axial é iniciado para inalar ar do estúdio da caixa e forçá-lo a passar pelo aquecedor para transformá-lo em ar quente seco.
Distribuição uniforme: o ar quente aquecido é soprado uniformemente horizontalmente ou verticalmente para os alimentos na bandeja através de canais de ar especialmente projetados (geralmente localizados no topo, no fundo ou em ambos os lados do forno) e placas de ar uniforme (placas porosas). Esta é a chave para a uniformidade de temperatura em toda a caixa de segurança.
Intercâmbio de calor (na superfície e no interior dos alimentos)
Transferência de calor: o ar quente que flui entra em contato com a superfície dos alimentos a temperaturas mais baixas e o calor é transferido para os alimentos por convecção e condução.
Evaporação de água: uma vez que os alimentos adquirem calor, a água interna (água livre e parcialmente ligada) adquire energia, transformando-a de líquido em gás (vapor de água), escapando da superfície dos alimentos.
Transferência de massa: A superfície dos alimentos forma uma camada de ar saturado úmido (também chamado de "camada de fronteira"). O vento quente que flui dispensa rapidamente essa camada de ar úmido, substituindo-a por ar quente seco, mantendo assim a diferença de umidade (a “força motriz”) entre a superfície dos alimentos e o ar, permitindo que a umidade se evapore continuamente.
3. Desumidificação e controle de temperatura (manutenção da força de secagem)
Desumidificação: o ar quente do vapor de água absorvido (que agora se transformou em ar quente úmido) sob o efeito do ventilador, uma parte será eliminada da caixa através da abertura de drenagem ajustável. A desumidificação é feita para reduzir continuamente a umidade relativa do ar dentro da caixa e evitar a saturação.
Ventilação: ao mesmo tempo, o ar fresco fora da caixa é inalado através da abertura de ventilação (geralmente após filtração grosseira), misturado com o ar circulante dentro da caixa, que é aquecido e usado novamente. Este processo de “desumidificação-ventilação” é dinamicamente equilibrado para garantir que o processo de secagem seja eficiente.
Temperatura: Sensores de temperatura, como o PT100, monitoram a temperatura dentro da caixa em tempo real e transmitem o sinal para o termometro inteligente (PLC ou controlador PID). O termocontrolador mantém a temperatura de secagem definida com precisão, controlando a interrupção do aquecedor ou ajustando a abertura da válvula de vapor para evitar temperaturas excessivamente altas ou baixas.
Migração de água dentro dos alimentos
Para alimentos mais grossos, o processo de secagem não ocorre apenas na superfície. A umidade dentro dos alimentos se espalha gradualmente para a superfície devido ao gradiente de concentração (interno úmido, externo seco) e ao gradiente de temperatura (externo quente, interno mais frio) e, em seguida, é retirada pela superfície pelo vento quente. Este processo é geralmente mais lento do que a evaporação da superfície e, portanto, é um passo de velocidade limite para todo o processo de secagem.