CONDITIONAREA AERULUI - ALIMENTE

1. Aspecte generale privind conditionarea aerului

In cazul general, prin conditionarea aerului se intelege tratarea aerului din spatii inchise, in scopul realizarii si mentinerii unei stari bine determinate de temperatura, umiditate, miscare si puritate a aerului, independent de conditiile meteorologice exterioare spatiului respectiv.

In vederea asigurarii puritatii dorite a aerului, o anumita parte din aerul interior spatiului conditionat este evacuat catre exterior iar o cantitate echivalenta de aer proaspat este aspirat din exterior si, dupa o tratare corespunzatoare, este introdus in spatiul conditionat.

In domeniile agroalimentare, conditionarea aerului poate fi utilizata atat pentru confortul personal cat, mai ales, in scopuri tehnologice.

In cazul conditionarii utilizate in scopuri tehnologice pot fi distinse doua mari situatii si anume:

conditionare in scopuri exclusiv tehnologice, prin care se realizeaza, pentru aerul din spatiul tehnologic, conditiile impuse de tehnologia sau procesele care se realizeaza in spatiul respectiv (diverse procese biotehnologice, maturari, fermentari etc;

conditionari ale spatiilor tehnologice in care exista si persoane fizice care desfasoara activitati legate de tehnologia respectiva. In acest caz, pe langa condi­tiile impuse de tehnologia sau procesul tehnologic care se desfasoara in spatiul respectiv, prin conditionarea aerului trebuie realizate si conditiile impuse de pre­zenta personalului muncitor (spatii tehnologice de transare a carnii, spatii de amba­lare, spatii de tratamente preliminare in diverse tehnologii, spatii de distributiea produselor finite, spatii de temperarea unor produse refrigerate inainte de livrare s.a.).

2.Procese de baza privind conditionarea aerului

Asa cum s-a mai aratat, aerul umed este un amestec de gaze in care se gaseste o anumita cantitate de vapori de apa, fapt care a determinat denumirea de 'aer umed' utilizata in literatura de specialitate. Amintim faptul ca si vaporii de apa ca si ai oricarei alte substante, sunt tot gaze. Diferenta dintre gaze si vapori este faptul ca vaporii se gasesc in conditii de temperatura si presiune relativ aproape de conditiile de saturatie (deci de conditiile in care se pot condensa) in timp ce gazele se gasesc foarte departe de conditiile de saturatie. In acest sens, denumirea de aer umed este sugestiva deoarece exprima faptul ca exista posibilitatea ca, in diversele procese si transformari de stare ale aerului, intalnite in conditionarea aerului, vaporii de apa prezenti in aer sa atinga stari de saturatie cu separarea de apa sub forma de picaturi fine. Analog acestui proces este fenomenul natural de formare a cetii care nu este altceva decat o stare de suprasaturatie cu vapori de apa a aerului atmosferic.

Pentru a intelege bine o tehnologie de conditionare a aerului, este necesara o buna insusire a elementelor de baza privind tratarea aerului umed, respectiv procesele de baza intalnite in conditionarea aerului care vor fi prezentate in continuare: incalzirea uscata a aerului umed, racirea uscata, umidificarea, uscarea si amestecarea a doua mase de aer umed cu stari diferite.

3.Incalzirea uscata a aerului umed

Incalzirea uscata a aerului umed se realizeaza prin trecerea aerului umed peste suprafata calda a unui schimbator de caldura (baterie de incalzire) la interiorul caruia circula un agent de incalzire cu o temperatura.

Daca se considera aerul umed de stare 1, definita de parametrii procesul de incalzire uscata a acestui aer este reprezentat in diagrama psihrometrica entalpie - umiditate absoluta (i - x), denumita, dupa cum stim, si diagrama Mollier a aerului umed, prin segmentul de dreapta 1-2 (fig. 1.)

Starea finala 2 a aerului la iesirea din bateria de incalzire, este caracterizata de urmatorii parametri:

(2)

Deoarece variatia umiditatii absolute de la starea 1 la starea 2 este nula , rezulta ca directia procesului de incalzire uscata este:

          (3)

Cantitatea de caldura q fkJ/kg) absorbita de 1 kg de aer umed cu starea 1 pentru a ajunge in starea 2 este:

                (4)

4. Racirea uscata a aerului umed

Racirea uscata a aerului umed se realizeaza prin trecerea aerului peste suprafata rece a unui schimbator de caldura (baterii de racire) la interiorul caruia circula un agent de racire cu o temperatura, [°C] mai mica decat temperatura [°C] a aerului.

Pot exista doua situatii de desfasurare a procesului de racire uscata a aerului umed:

a)          atunci cand temperatura suprafetei de racire este mai mare decat temparatura a punctului de roua a aerului de stare initiala 1

                    (5)

caz in care parametrii starii finale 2 a aerului la iesire din bateria de racire sunt urmatorii (v.fig. 8.1.,a):

                   (6)

b) atunci cand temperatura suprafetei de racire, este mai mica decat temperatura a punctului de roua a aerului de stare initiala 1:

(7)

caz in care se produce si o uscare a aerului prin depunere de umiditate pe suprafata de transfer a bateriei de racire, astfel incat parametrii starii finale 2 sunt:

                  (8)

In primul caz, adica atunci cand umiditatea absoluta a aerului ramane constanta si deci variatia acesteia este nula , directia de desfasurare a procesului este:

          (9)