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SECAGEM DE GRÃOS EM ALTAS TEMPERATURAS Prof. Daniel Marçal de Queiroz Viçosa, MG Agosto/2002.

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1 SECAGEM DE GRÃOS EM ALTAS TEMPERATURAS Prof. Daniel Marçal de Queiroz Viçosa, MG Agosto/2002

2 Classificação dos secadores quanto ao fluxo de produto zleito fixo zfluxos cruzados zfluxos concorrentes zfluxos contracorrentes zfluxos mistos zestacionários zcontínuos zintermitentes

3 Secador de leito fixo ou de camada estacionária zConstituição: ysistema de aquecimento de ar yventilador ycâmara de distribuição de ar ou plenum ycâmara de secagem zCaracterísticas: yconfiguração simples ybaixo custo

4 Secador de Camada Fixa Modelo UFV

5 Secador de leito fixo ou de camada estacionária zManejo do secador de leito fixo yvariáveis de projeto do secador: xpotência do sistema de movimentação de ar xárea da câmara de secagem xaltura máxima da camada yvariáveis relacionadas com o produto e o ambiente: xtipo de produto xaltitude do local xtemperatura e umidade relativa ambiente xtemperatura e umidade inicial do produto

6 Secador de leito fixo ou de camada estacionária zManejo do secador de leito fixo yvariáveis de controle: xespessura da camada de grãos xtemperatura de secagem xrevolvimento do produto xrepouso do produto yresultado: xresistência ao fluxo de ar xgradiente de umidade na camada de grãos xconsumo de energia xqualidade do produto final

7 Secador de leito fixo ou de camada estacionária - Top Dry Secagem em leito fixo no topo do silo, resfriamento na parte inferior.

8 Secador de leito fixo ou de camada estacionária - com sistema de revolvimentoComponentes: Silo metálico Silo metálico Piso plano perfurado Piso plano perfurado Ventilador Ventilador Aquecedor Aquecedor Revolvedor de grãos Revolvedor de grãos Espalhador Espalhador Sistema de descarga Sistema de descarga

9 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 60 o C. Fluxo de ar aumenta em até 33% com o uso do revolvedor.

10 Secador de leito fixo ou de camada estacionária - com sistema de revolvimento Detalhe do sistema de revolvimento

11 Secador de leito fixo ou de camada estacionária Sistema utilizado no Brasil para secagem de amendoim.

12 Secador de leito fixo ou de camada estacionária Problema: gradiente de umidade na camada, para contornar o problema utilizar temperaturas de secagem entre 35 a 40 o C.

13 Convecção Natural

14 Secadores em cascata ou de calhas zCâmaras de secagem e resfriamento constituídas por uma série de calhas invertidas zFileiras de calhas espaçadas de 20 a 30 cm zGrãos movimentam-se por gravidade zAr de secagem ou resfriamento entra por uma linha de calhas e sai pelas linhas imediatamente superior e inferior zOra o fluxo de ar é concorrente ora é contracorrente ao fluxo de produto zPrimeiros secadores eram dotados de ventiladores centrífugos, hoje quase todos os fabricantes utilizam ventiladores axiais

15 Secadores em cascata ou de calhas

16 zProduto a ser seco deve apresentar baixo teor de impurezas caso contrário o fluxo de produto pode tornar-se desuniforme zExiste um limite abaixo do qual o fluxo de produto não pode ser reduzido zÀ medida em que se reduz a velocidade do produto dentro do secador pode ocorrer desuniformidade do fluxo de produto zSecador pode ser operado em regime contínuo apenas quando a umidade inicial é igual ou inferior a 18% zPara melhorar a eficiência energética os secadores passar a serem fabricados com opção de reaproveitamento do ar de resfriamento e de exaustão

17 Secadores de Calhas

18 Secador tipo cascata com reproveitamento do ar de resfriamento e sistema de coleta de partículas

19 Secadores em cascata ou de calhas zTemperaturas de secagem yMilho e soja para consumo: 100 o C yTrigo para consumo: 70 o a 80 o C yArroz: 70 o a 80 o C ySementes: 50 o a 60 o C (não permitir os grãos atinjam temperaturas superiores a 43 o C

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21 Secadores de fluxos cruzados zSecador mais usado no mundo zConfiguração, construção e operação simples zPassagem do ar perpendicular à passagem dos grãos que se movem entre duas chapas perfuradas zEspessura da camada de grãos: 20 a 30 cm

22 Secadores de fluxos cruzados zSecador convencional: problemas com gradiente de umidade e elevado consumo de energia zPara melhorar desempenho: yreversão do fluxo de ar e reversão da camada de grãos para reduzir o gradiente de umidade na camada yreaproveitamento do ar de exaustão para reduzir o consumo de energia

23 Secador de fluxos cruzados Esquema básico

24 Secadores de fluxos cruzados

25 Secador é modular permitindo diferentes configurações para obtenção de diferentes capacidades de secagem.

26 Secadores de fluxos cruzados Eclusas próximas à entrada de ar descarregam o produto mais rápido para reduzir o gradiente de umidade na camada.

27 Recirculação do ar

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29 Secadores de fluxos concorrentes zAr e grãos fluem no mesmo sentido zAltas taxas de evaporação ocorrem na parte superior da camada, uma vez que o ar mais quente encontra o grão mais úmido zTrocas intensas de energia e massa ocorrem quando o ar encontra o produto zTemperatura do produto permanece consideravelmente abaixo da temperatura do ar de secagem zResfriamento é geralmente feito em fluxos contracorrentes

30 Secadores de fluxos concorrentes

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32 Vantagens: 3Melhor qualidade final do produto 3Maior capacidade de secagem. 3Alta eficiência energética. 3Baixo custo de instalação e manutenção

33 Secadores de fluxos contracorrentes 3O ar de secagem e grãos fluem em sentido contrário. 3A frente de secagem permanece sempre próxima ao fundo perfurado. 3À medida que o produto desce, sua temperatura aumenta, ficando próximas à temperatura do ar de secagem. 3A temperatura de secagem não deve ultrapassar 70 o C.

34 Secadores intermitentes zProduto ao passar pelo secador retorna à parte superior do secador zQuando dotados de câmaras de repouso geralmente o produto permanece 10% na câmara de secagem e o restante do tempo na câmara repouso zCâmaras de repouso: melhor eficiência energética e melhor qualidade do produto final

35 Secadores intermitentes

36 Secagem em combinação zSecagem em altas temperaturas até o produto atingir 16% a 18% de umidade zSecagem em baixas temperaturas no final do processo de secagem zMelhor eficiência energética e melhor qualidade do produto final

37 Seca-aeração

38 Seca-Aeração zAumento da capacidade de secagem do secador: 50% a 75% zRedução do consumo de energia: 20% a 40% zMelhoria da qualidade do produto final


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