SECADORES – APROVEITAMENTO DE ENERGIA E OUTRAS TENDÊNCIAS

     Para conhecer “por que funciona“ é necessário para entender o “como” ele funciona- mas não precisa se preocupar - esse artigo não é um tratado de termodinamica.

     Para resumir, a operação de secagem é baseada em três elementos:

• Para resumir, a operação de secagem é baseada em três elementos:

  • Fluxo (quantidade) de ar;
  • Energia térmica;
  • Tempo

       A maior parte dos problemas de secagem pode ser resumidas em três palavras:

                               “AR- FLUXO INADEQUADO”.

     A quantidade de ar através do produto será um fator determinante do trabalho de secagem à ser feito.

     Porém o ar deverá conter uma certa quantidade de energia térmica para poder fazer a sua tarefa.

     Alguns tipos de secador mais eficientes trabalham com uma meta entre 1300 e 1500 BTUs para evaporar uma libra de agua, o que significa serem necessários 1.836.000 BTUs para remover 555 kg de agua por hora.

 

        Há porem uma limitação na velocidade do ar que pode ser usada.

     Essa velocidade irá variar de acordo com diferentes estilos de secador e diferentes densidades de produtos.

 

     A velocidade do ar muito alta irá levantar o produto que está sobre o leito de secagem, ou esteira, e isso irá causar um “ buraco” na camada de produto, fazendo com que o ar adote um caminho preferencial por ele, “bypassando” o caminho que deveria seguir através da camada de produto.

 

     Velocidade do ar muito baixa fará com que o produto forme grumos, e essa é uma das maiores causas de insuficiência de secagem e variação da umidade.

 

     A velocidade do ar deve ser mantida suficiente e constante em todos os estágios da secagem.

 

     Outra grande causa de insuficiência de secagem e variação de umidade do produto é a espessura da camada. É obvio que o ar vai passar com menos dificuldade onde a camada de produto é menos espessa. Por isso é importante manter uniforme a camada de produto:

       

      O TEMPO é a terceira variável no processo de secagem.

      É necessária uma certa quantidade de Tempo para que a umidade seja transferida.

      O Tempo requerido vai depender da porosidade do produto, assim como sua densidade e tamanho. Quanto menor, menos denso, e mais poroso, menos energia é dispendida na secagem.

 

      O comprimento da esteira e a profundidade da camada de produto dentro do secador são usados para determinar o “Tempo de Residência”.

 

     Quando o produto tem altas taxas de umidade, temperaturas mais altas do ar no primeiro estágio é o mais efetivo fator de redução do tempo de retenção.

     Porém é necessário monitoramento, de preferência com automação, para evitar superaquecimento e incêndio.

     

      Quando usamos secadores horizontais, a temperatura do ar deve ser diminuída nos estágios posteriores de secagem. É fácil distinguir esse ponto: a superfície externa do produto está seca, e ao medir, a temperatura do biscoito vai caindo mais rapidamente. O que o produto precisa nesse estágio é de tempo de retenção, e não de mais altas temperaturas do ar.

 

    Para cada desenho de secador e característica de produto também há limites da profundidade da camada na esteira. A profundidade excessiva ira causar resistência à passagem do ar, e isso causará grande variação de umidade entre o topo e o fundo da camada de produto.

 

     Eventualmente pode ser necessário aumento da área de secagem, tempos de retenção maiores e fluxo de ar reverso para reduzir a variação de umidade na camada de produto. Em contrapartida, camada de produto muito fino vai causar ineficiência, caso o ar não seja reciclado.

 

      É muito comum observar ocasiões em que os secadores são tratados como sendo “unidades auto-limpantes “ - eles não o são !!

      As fotos ANTES DA LIMPEZA e DEPOIS DA LIMPEZA mostram um segmento de um radiador de secador que ficou 2 anos sem limpeza:

      

É óbvio constatar que a eficiência de troca térmica desse radiador era tão baixa que a temperatura do  produto no primeiro estágio de secagem mal  alcançava 85° C.

 

     Secadores verticais de contra fluxo são em geral mais eficientes no trabalho de secagem.

 

     Um secador horizontal necessita de 3300 a 3500 BTUs para evaporar um kg de agua.  Isso quer dizer 30 a 33 % mais energia térmica do que a necessária em um secador de contra fluxo.

 

     Uma das ”TENDENCIAS” às quais referimos no início desse artigo é o aproveitamento total ou parcial do ar quente produzido pelo RESFRIADOR para auxiliar no trabalho de secagem, e é muito mais simples fazer isso em um secador de contra fluxo – desde que se utilize o recurso de automação.

  

Por isso, a tendência de AUTOMAÇÃO de secadores é cada vez mais notada.

      Por não terem tantas partes móveis, o custo de manutenção de um secador de contra fluxo é de apenas 25% do custo de manutenção de um secador horizontal.

      Em se tratando de secadores de (p/ ex) 12 tons/ hora, o horizontal requer cerca de 96 horas/ ano de paradas para manutenção, contra apenas 32 horas/ ano do secador de contrafluxo. (Médias históricas nas empresas).

   

    Adicionalmente, se você está sendo obrigado a manter a umidade do seu produto em 8% ou menos, para que a sua média de umidade fique em torno de 10%, e com atividade de agua (Aw) sempre abaixo de 0,6, então é bom considerar que a sua próxima aquisição de secador seja um de contra fluxo o qual consegue atingir valores de variação de umidade entre 0,5% e 1,0 % no máximo.

 

     É só fazer as contas ($$$) do que significa ter disponível para venda no ano pelo menos 1% adicional de produto, mantendo o mesmo custo de ingredientes e de processo.

 

     Em um secador horizontal, mesmo equalizando bem a altura da camada de produto, é comum encontrarmos variação de umidade de até 2,5% entre um lado da esteira e o outro.

 

     Embora  seja um fato que os biscoitos se misturam e ocorra uma certa tendência de “migração de umidade” entre as partículas de produto após serem armazenados, depois de um curto tempo os biscoitos que estiverem ainda acima de 0.6 de atividade de agua vão mofar, principalmente se foram submetidos às condições de “desafio” em ambientes de alta umidade – o que não é incomum nos principais mercados de produtos pet, pois uma grande parte da população do Brasil se concentra nas imediações do litoral.

 

      O tempo dirá em qual velocidade as tendências acima previstas se tornarão realidade irreversível - não é uma questão de “SE”, é “QUÃO RÁPIDAMENTE” acontecerão!

  Um abraço a todos, e SUCESSO!!

            Fernando Raizer

       RAIZER PROJETOS, CONSULTORIAS E TREINAMENTOS

       E-mail-   jfraizer@gmail.com