ARTIGO SECAGEM

  • View
    220

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of ARTIGO SECAGEM

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    1/20

    ENSAIO DE SECAGEM POR CONVECO FORADAUNOCHAPEC Universidade Comunitria da Regio de Chapec

    Resumo

    O processo de secagem pode ser definido como uma operao de transfer!ncia de massae ca"or envo"vendo a remoo de umidade de um sistema s"ido ou semiss"ido# Esse

    processo de retirada de umidade do sistema pode ser rea"i$ado atrav%s& por e'emp"o& daventi"ao do materia" com ar a(uecido& este por sua ve$& transfere energia para evaporara gua (ue se pretende retirar& ao mesmo tempo em (ue carrega )unto consigo a umidade(ue evapora# A metodo"ogia uti"i$ada neste e'perimento % *aseada na circu"ao de arem uma c+mara de secagem& a uma ve"ocidade e temperatura fi'as& com o o*)etivo desecar uma esfera de materia" refratrio saturada# ,endo assim& este tra*a"ho tem comoo*)etivo determinar curvas cin%ticas t-picas de secagem& o coeficiente de transfer!ncia de

    massa e outras variveis envo"vidas num processo de secagem e tam*%m comparar estesva"ores com os o*tidos atrav%s de corre"a.es da "iteratura# Perce*eu/se uma separaodo processo em duas fases& uma de retirada da umidade "ivre& e outra onde ocorre umadiminuio "inear da umidade# Na esfera ocorreu uma diminuio "enta da umidade&sendo esta em sua maioria por difuso do "-(uido pe"o s"ido& neste caso& a prpriaesfera# 0eterminou/se o ponto cr-tico de secagem& este correspondendo a umave"ocidade de 1&23 4g5m1h# 6am*%m se determinou o erro dos va"ores o*tidose'perimenta"mente com os o*tidos teoricamente& a discrep+ncia foi de 32& 718#

    Palavras chave9 Curva de secagem& Umidade re"ativa& Esfera de materia" refratrio#

    1. Inro!u"#o

    O processo de secagem % umadas t%cnicas mais antigas documentadasna "iteratura& principa"mente para redu$ira atividade de gua do a"imento&responsve" pe"a sua a"ta pereci*i"idade#0entre e"as& podemos citar os processosde secagem por conveco natura" :feita

    gera"mente em estufas; e circu"aoforada :em diferentes tipos desecadores;& ap"icados a uma grandevariedade de frutas e vegetais#:

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    2/20

    S$m%olo&$aA Frea transvera" :mG; T* 6emperatura redu$ida /

    DABCoeficiente de difuso deA em &VSg& pode/sedi$er (ue ouve uma reduo de 72&318#

    A reduo da secagem tam*%m podeser ava"iada& como a umidade inicia"#

    O coeficiente de transfer!ncia de massa:BY; tam*%m pode ser ca"cu"ado# O c"cu"o se

    deu atrav%s das umidades de entrada esaturao do ar& o*tidas atrav%s das cartas

    psicrom%tricas# Os resu"tados mostram umBYe'p# de V13&SS 4ggua5mG#h& e um BYterico de >1S&21# Resu"tando assim em umerro de 32&718#

    O erro o*servado nesse e'perimento

    mostrou/se satisfatrio comparado com o errode 37&38 encontrado por 0ieh"& et# a":122;& e de XV&38 por Iontana et# a" :122;#

    Esse desvio pode ser e'p"icado porerros e'perimentais re"acionados aoe(uipamento& devido ? ocorr!ncia de curtos/circuitos no sistema& interfer!ncia de umidadedo am*iente *em como aos erros de medio#

    *. Conclus#o

    Pode/se perce*er a separao doprocesso em duas fases& uma de retirada daumidade "ivre& e outra onde ocorre umadiminuio "inear da umidade# No materia"estudado ocorre uma diminuio vagarosa daumidade pe"a difuso do "-(uido pe"o s"ido#Assim& foi o*servado (ue o mecanismo desecagem % contro"ado em sua maioria pe"adifuso#

    Atrav%s do grfico de ta'a de secagem

    em funo do teor de umidade pode/sedeterminar o ponto cr-tico de secagem&correspondendo a uma ve"ocidade de 1&234g5m1h#

    Em re"ao ao erro encontrado&o*servou/se uma discrep+ncia entre o va"ore'perimenta" e terico& sendo encontrado umva"or de 32& 718#

    +. Re,er-nc$as

    #

    CREMA,CO& Marco Aur%"io# Fun!amenos!e rans,er-nc$a !e massa# ,o Pau"o9IUCAMP / Iundao de 0esenvo"vimento da

    UNLCAMP& >#

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    6/20

    IOU,6& A"an ,hivers# :Et a"#;# Pr$nc0$os !aso0era")es un$2r$as# 1# ed# Rio de aneiro9=uana*ara 0ois& >1#

    PARB& B##D A0O& M#B#M#D

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    7/20

    72 >3&71 V1&V 27&1 7>&X

    7S >V&SS V1&1 27 7

    S2 >2&XS V1& 27&1 7&S

    SS XX&37 V& 27&3 7&

    32 X7& V& 2V&3 7&>3S X1&1 V1 2V&3 7&3

    X2 X2&S V1&1 27&X 7&S

    XS 3>&>7 V1&1 2V&X 7&S

    >2 3X&S V1& 2V&> 7&X

    >S 33&S3 V1&1 27&V 7&S

    2 3S&>1 V1& 21& 7&S

    S 3S&13 V1&1 2V&3 7>&

    22 37&X1 V1& 21 7>&S

    2S 37&VV V1 21& 7X&

    0eterminao da rea do secador

    0i+metro do secador T S&1cm

    0eterminao da va$o vo"um%trica

    A ca"i*rao da p"aca de orif-cio fornece a seguinte e(uao para a determinao da va$o9

    Onde9

    ]h T variao da a"tura do f"uido manom%trico& cmD^ T va$o de ar& mK5min#

    ,endo ]h uti"i$ada no e'perimento de &Vcm& a"tura m'ima o*tida no manQmetro#

    O

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    8/20

    0eterminao da ve"ocidade

    O

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    9/20

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    10/20

    Lgua"ando/se as duas e(ua.es tem/se9

    ,u*stituindo/se na primeira e(uao da reta& o*t%m/se Nc9

    Como o e'perimento fornece apenas a umidade re"ativa& precisa/se uti"i$ar a carta

    psicrom%trica para ca"cu"ar a a*so"uta& e encontra/se a temperatura de *u"*o @mido (ue % de SC#

    Assim& encontra/se a umidade de saturao :2&27XBgFgua5BgAr,eco; e a umidade a*so"uta

    :2&22>3BgFgua5BgAr,eco;#

    ,endo assim& o coeficiente convectivo e'perimenta" de transfer!ncia de massa ser9

    C"cu"o do coeficiente de transfer!ncia de massa terico

    O coeficiente de transfer!ncia de massa terico % ca"cu"ado atrav%s da seguinte e(uao9

    Onde o [email protected] de ,chmidt % ca"cu"ado pe"a e(uao a*ai'o9

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    11/20

    Uti"i$ando os va"ores para a viscosidade da gua de 2&2221X4g5m#s e S>4g5mK para a

    densidade da gua Iigura #

    Para o coeficiente de difuso % uti"i$ado ? corre"ao de Chapman/Ens4og# Como o

    e'perimento foi rea"i$ado a uma temperatura de secagem m%dia de VX3&XB& uti"i$ou/se a corre"ao

    de Chapman Ens4og para o*ter o va"or de 0A

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    12/20

    Onde p& J*e 6*so constantes cr-ticas da gua e podem ser encontradas na Iigura X#

    Ap"icando os va"ores na e(uao acima& temos9

    ,u*stituindo na e(uao a*ai'o tem/se9

    ogo&

    A temperatura m%dia de secagem foi de VX3&XB& a (ua" % a 61# Na Iigura >& encontramos um

    va"or de 2&132 cm15s para o 0A&SB o (ua" % 6#

    Para am*as as temperaturas foi ca"cu"ado a temperatura redu$ida pe"a E(uao9

    ,u*stituindo estes va"ores para encontrar a integra" de co"iso9

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    13/20

    Ca"cu"ando o 0A4g5mK Iigura 2 e com uma va$o de ar de &3 m5s&

    ca"cu"a/se9

    ,u*stituindo o va"or encontrado ca"cu"a/se o coeficiente convectivo de transfer!ncia de ca"or9

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    14/20

    Conhecendo o [email protected] de ,chmidt e o coeficiente convectivo de transfer!ncia de ca"or& foram

    su*stitu-dos os mesmos na E(uao do coeficiente terico encontrando o va"or terico do

    coeficiente convectivo de transfer!ncia de massa#

    C"cu"o do Erro

    a%ela '# 0ados Ca"cu"ados#

    :m$!a!eeor !e um$!a!e

    7;&2&ua>217

    7&> 2&3X>7S &X13>S3X21

    7& 2&3V>SVX7V>

    7>&> 2&S>2273X3 &X2X22XXX7

    7>&7 2&S7>XSXS7 &>132V7

    7>&V 2&S277>V2V

    7> 2&7SS>X3 &3VXXSS3

    7>& 2&7773V7 &>V1XX37

    7>&X 2&V3X323V> &>>>>2X7

    7 2&V1117> &>S1S33SXX

    7&S 2&1XX>>3 1&2SX3X131

    7& 2&11>33SX2 &>1>3>X1

    7&> 2&>SV27XSV &X13>S3X217&3 2&77222X3 &XXX2V2V>

    7&S 2&S>V11>S &271V3VX

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    15/20

    7&S 2&2>727131 2&>1X2V>3S

    7&X 2&23311>2X 2&3>7X>7>

    7&S 2&2SVV11>> 2&7>323>>

    7&S 2&273113> 2&VX2SVVS

    7>& 2&2V1XS2X3 2&VSX1>23X7>&S 2&217127S>> 2&1S>2V32S

    7X& 2&2>2V1XX7

    4.' E5ercc$o Pro0oso

    a; 0eterminar (ua" seria a ta'a de secagem de gua :em g5min; em uma esfera de S cm dedi+metro& de materia" id!ntico ao do e'perimento& aps decorridos S2 minutos do in-cio da secagem#

    C"cu"o da densidade do materia" saturado de gua

    C"cu"o da massa da esfera de di+metro igua" a Scm

  • 7/24/2019 ARTIGO SECAGEM

    16/20

    C"cu"o da ve"ocidade de ,ecagem

    0ados9T 2&X73 4ggua54gss

    CT 2&173 4ggua54gssA T 2&2>VXm1

    t T S2 min

    *; Joc! pretende pro)etar um ,ecador :esco"ha um tipo mais ade(uado;& para secar pe"otas

    de refratrio id!nticas as usadas no e'perimento# As condi.es de secagem :temperatura& umidade e

    va$o de ar; so as mesmas de um dos e'perimentos rea"i$ados& sendo (ue as esferas entram

    saturadas e voc! dese)a (ue a umidade das mesmas se redu$a& apenas& a metade da de saturao#

    Iornea as dimens.es& com as devidas cosidera.es& para o secador& sa*

Search related