SECAGEM DE GRÃOS EM ALTAS TEMPERATURAS
Prof. Daniel Marçal de Queiroz
Viçosa, MGAgosto/2002
Classificação dos secadores quanto ao fluxo de produto
leito fixo fluxos cruzados fluxos concorrentes fluxos contracorrentes fluxos mistos
estacionários contínuos intermitentes
Secador de leito fixo ou de camada estacionária
Constituição: sistema de aquecimento de ar ventilador câmara de distribuição de ar ou plenum câmara de secagem
Características: configuração simples baixo custo
Secador de Camada Fixa
Modelo UFV
Secador de leito fixo ou de camada estacionária
Manejo do secador de leito fixo variáveis de projeto do secador:
potência do sistema de movimentação de ar área da câmara de secagem altura máxima da camada
variáveis relacionadas com o produto e o ambiente: tipo de produto altitude do local temperatura e umidade relativa ambiente temperatura e umidade inicial do produto
Secador de leito fixo ou de camada estacionária
Manejo do secador de leito fixo variáveis de controle:
espessura da camada de grãos temperatura de secagem revolvimento do produto repouso do produto
resultado: resistência ao fluxo de ar gradiente de umidade na camada de grãos consumo de energia qualidade do produto final
Secador de leito fixo ou de camada estacionária - Top Dry
Secagem em leito fixo no topo do silo, resfriamento na parte inferior.
Secador de leito fixo ou de camada estacionária - com sistema de revolvimento
Componentes:Componentes: Silo metálicoSilo metálico Piso plano perfuradoPiso plano perfurado VentiladorVentilador AquecedorAquecedor Revolvedor de grãosRevolvedor de grãos EspalhadorEspalhador Sistema de descargaSistema de descarga
Secador de leito fixo ou de camada estacionária - com sistema de revolvimento
Secagem em silos com revolvimento da massa de grãos: alturas de camada de até 5,50 m, temperaturas de secagem de até 60o C. Fluxo de araumenta em até 33%com o uso do revolvedor.
Secador de leito fixo ou de camada estacionária - com sistema de revolvimento
Detalhe dosistema derevolvimento
Secador de leito fixo ou de camada estacionária
Sistema utilizado no Brasil para secagem de amendoim.
Secador de leito fixo ou de camada estacionária
Problema: gradiente de umidadena camada, para contornar o problema utilizar temperaturas de secagem entre 35 a 40o C.
Convecção Natural
Secadores em cascata ou de calhas
Câmaras de secagem e resfriamento constituídas por uma série de calhas invertidas
Fileiras de calhas espaçadas de 20 a 30 cm
Grãos movimentam-se por gravidade
Ar de secagem ou resfriamento entra por uma linha de calhas e sai pelas linhas imediatamente superior e inferior
Ora o fluxo de ar é concorrente ora é contracorrente ao fluxo de produto
Primeiros secadores eram dotados de ventiladores centrífugos, hoje quase todos os fabricantes utilizam ventiladores axiais
Secadores em cascata ou de calhas
Secadores em cascata ou de calhas
Produto a ser seco deve apresentar baixo teor de impurezas caso contrário o fluxo de produto pode tornar-se desuniforme
Existe um limite abaixo do qual o fluxo de produto não pode ser reduzido
À medida em que se reduz a velocidade do produto dentro do secador pode ocorrer desuniformidade do fluxo de produto
Secador pode ser operado em regime contínuo apenas quando a umidade inicial é igual ou inferior a 18%
Para melhorar a eficiência energética os secadores passar a serem fabricados com opção de reaproveitamento do ar de resfriamento e de exaustão
Secadores de Calhas
Secador tipo cascatacom reproveitamento do ar de resfriamento esistema de coleta departículas
Secadores em cascata ou de calhas
Temperaturas de secagem Milho e soja para consumo: 100o C Trigo para consumo: 70o a 80o C Arroz: 70o a 80o C Sementes: 50o a 60o C (não permitir os grãos atinjam
temperaturas superiores a 43o C
Secadores de fluxos cruzados
Secador mais usado no mundo
Configuração, construção e operação simples
Passagem do ar perpendicular à passagem dos grãos que se movem entre duas chapas perfuradas
Espessura da camada de grãos: 20 a 30 cm
Secadores de fluxos cruzados
Secador convencional: problemas com gradiente de umidade e elevado consumo de energia
Para melhorar desempenho: reversão do fluxo de ar e reversão da camada de grãos para
reduzir o gradiente de umidade na camada reaproveitamento do ar de exaustão para reduzir o
consumo de energia
Secador de fluxos cruzados
Esquema básico
Secadores de fluxos cruzados
Secadores de fluxos cruzados
Secador é modular permitindo diferentes configurações para obtenção de diferentes capacidades de secagem.
Secadores de fluxos cruzados
Eclusas próximas à entradade ar descarregam o produto mais rápido para reduzir ogradiente de umidade na camada.
Recirculação do ar
Secadores de fluxos concorrentes
Ar e grãos fluem no mesmo sentido
Altas taxas de evaporação ocorrem na parte superior da camada, uma vez que o ar mais quente encontra o grão mais úmido
Trocas intensas de energia e massa ocorrem quando o ar encontra o produto
Temperatura do produto permanece consideravelmente abaixo da temperatura do ar de secagem
Resfriamento é geralmente feito em fluxos contracorrentes
Secadores de fluxos concorrentes
Secadores de fluxos concorrentes
Secadores de fluxos concorrentes
Vantagens:
Melhor qualidade final do
produto
Maior capacidade de
secagem.
Alta eficiência energética.
Baixo custo de instalação
e manutenção
Secadores de fluxos contracorrentes
O ar de secagem e grãos fluem em sentido contrário.
A frente de secagem permanece sempre próxima ao fundo perfurado.
À medida que o produto desce, sua temperatura aumenta, ficando próximas à temperatura do ar de secagem.
A temperatura de secagem não deve ultrapassar 70oC.
Secadores intermitentes
Produto ao passar pelo secador retorna à parte superior do secador
Quando dotados de câmaras de repouso geralmente o produto permanece 10% na câmara de secagem e o restante do tempo na câmara repouso
Câmaras de repouso: melhor eficiência energética e melhor qualidade do produto final
Secadores intermitentes
Secagem em combinação
Secagem em altas temperaturas até o produto atingir 16% a 18% de umidade
Secagem em baixas temperaturas no final do processo de secagem
Melhor eficiência energética e melhor qualidade do produto final
Seca-aeração
Seca-Aeração
Aumento da capacidade de secagem do secador: 50% a 75%
Redução do consumo de energia: 20% a 40%
Melhoria da qualidade do produto final
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