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SECAGEM EM LEITO VIBROSECAGEM EM LEITO VIBRO --FLUIDIZADOFLUIDIZADO

Bruno Silva OliveiraBruno Silva OliveiraBruno Silva OliveiraBruno Silva Oliveira¹¹¹¹, , , , KilKilKilKil Jin ParkJin ParkJin ParkJin Park2222 , Rafael Augustus de OliveiraRafael Augustus de OliveiraRafael Augustus de OliveiraRafael Augustus de Oliveira3333

Faculdade de Engenharia Agrícola (FEAGRI/ UNICAMP). Cidade Universitária “Zeferino Vaz”. Campinas – SP. 1.Aluno de graduação da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP (bolsista FAPESP) – e-mail: bruno.oliveira@agr.unicamp.br

2. Professor Titular da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP (Orientador)3.Doutorando da Faculdade de Engenharia Agrícola da UNICAMP (Co-orientador)

ÓÓÓÓrgãorgãorgãorgão de de de de FomentoFomentoFomentoFomento: FAPESP: FAPESP: FAPESP: FAPESP

Material e MétodosMaterial e Métodos

IntroduçãoIntrodução

• Distribuição do Tempo de Residência: o método utilizado

para essa determinação foi o teste do estímulo e resposta. A análise foi realizada com base na massa do produto (seleção manual) e com base em imagens digitais do produto na saída do secador. Nas imagens, partiu-se dos respectivos histogramas para determinar a concentração de traçador em cada amostra. Realizou-se uma corrida para cada freqüência de trabalho do SVF.

Resultados e DiscussãoResultados e Discussão

A secagem vibro-fluidizada consiste na passagem de um fluxo de ar aquecido através do material no leito, submetido também a agitação mecânica. O estudo teve como objetivo avaliar parâmetros de um secador vibro-fluidizado, determinando-se a distribuição do tempo de residência e perda de carga. Na determinação do tempo de residência, foi proposto um método de análise com base em imagens digitais, comparando o mesmo com o método manual, com base na massa de amostras.

ConclusõesConclusõesConclusões

Figura 1: Imagem do produto utilizado na DTR e seu histograma.

As determinações de perda de carga e levantamento do das velocidades do ar foram realizadas para as condições de sistema aberto e fechado.

• Perda de carga e perfil de velocidade: a perda de carga

nas câmaras foi medida com manômetros diferenciais em U, para todas as posições das válvulas de insuflamento e exaustão do SVF. Para o levantamento das velocidades e pressões no sistema, utilizou-se tubo de Pitot no insuflamento, na entrada de cada câmara e na saída do secador.

Figura 3: Posição das tomadas de velocidade e press ão.

•Distribuição do tempo de residência:

Tempo de residência médio (s)

Freqüência Massa Imagem D.M.R. (%)

1 28,33 36,82 29,95

2 26,75 33,76 26,19

3 31,91 41,44 29,87

4 57,65 59,31 2,88

5 73,73 81,59 10,66

Média 19,91

Neste método calculou-se o tempo de residência médioutilizando apenas as imagens, semnecessidade de dados de massa.

Tabela 1: Tempo de residência médio – massa e imagens digitais.

Figura 2: Imagem do produto e classificação de traçador.

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0 20 40 60 80 100

Tempo (s)

E (

1/s)

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

F (

-)

Curva E (1/s)

Curva F (-)

Tempo de residência (s)

0,000

0,010

0,020

0,030

0,040

0,050

0,060

0,070

0 20 40 60 80 100

Tempo (s)

E (

1/s)

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

F (

-)Curva E (1/s)

Curva F (-)

Tempo de residência (s)

Figura 4: Curvas de DTR para freqüência 1 – massa e imagem, respectivamente.

•Perda de carga e perfil de velocidade:

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Posição da válvula de insuflamento [-]

Per

da d

e ca

rga

[kP

a]

Câmara 1 Câmara 2

Câmara 3

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Posição da válvula de insuflamento [-]

Per

da d

e ca

rga

[kP

a]

Câmara 1 Câmara 2

Câmara 3

Figura 5: Curvas de perda de carga - exaustão na pos ição 6 – sistema aberto e sistema fechado, respectivamente.

As maiores perdas de carga ocorreram para as posições mais abertas da válvula de insuflamento(primeiras). As curvas seguiram o mesmo padrão para sistema aberto e fechado.

Com o fechamento das válvulas de exaustão, houve aumento na pressão estática no ventilador de exaustão, tanto para sistema aberto quanto fechado.

As maiores velocidades ocorreram na câmara 3, por a mesma estar mais próxima do ventilador de insuflamento.

A variação da válvula de exaustão teve maior influência sobre as condições do ar de secagem dentro do SVF.

Tabela 2: Velocidade, vazão e número de Reynolds –si st. fechado.

O método de determinação da DTR com base nas imagens digitais tornou possível essa determinação de maneira mais prática do que a seleção manual.

As condições do ar de secagem foram mais influenciadas pela variação da válvula de exaustão, tanto para o sistema aberto quanto fechado. Os resultados obtidos tornam possível a definição dos níveis das variáveis no planejamento experimental da secagem.

Combinação das válvulas

Velocidade do ar [m/s]

Vazão [m3/s]Número de Reynolds

[-]exaustão X

insuflamentoCâmara Câmara Câmara

1 2 3 1 2 3 1 2 31 X 1 6,14 6,41 9,77 0,19 0,20 0,31 76718 80099 1221151 X 4 0,65 2,13 5,27 0,02 0,07 0,17 8094 26688 658374 X 1 6,15 6,68 9,52 0,19 0,21 0,30 76865 83500 1189784 X 4 1,11 1,25 5,52 0,03 0,04 0,17 13878 15579 690216 X 1 5,79 5,85 7,75 0,18 0,18 0,24 72328 73133 968536 X 4 1,48 3,16 5,87 0,05 0,10 0,18 18524 39467 734207 X 1 5,66 5,29 7,12 0,18 0,17 0,22 70793 66105 889737 X 4 1,61 1,51 5,02 0,05 0,05 0,16 20166 18863 627288 X 1 5,18 5,69 7,29 0,16 0,18 0,23 64787 71122 911938 X 4 1,92 1,52 4,74 0,06 0,05 0,15 24028 19004 59237

AgradecimentosAgradecimentosAgradecimentos