Fluxo de ar: Por que mais ar nem sempre significa secagem mais rápida?

O ar é o meio responsável pelo transporte da umidade extraída das nozes. Portanto, inicialmente, pode parecer lógico pensar que quanto maior o fluxo de ar, mais rápido será o processo de secagem. No entanto, testes realizados pela UC Davis mostram que essa relação tem seus limites.

Os testes analisaram velocidades do ar aproximadamente equivalentes a 0,25; 0,51; 0,76; 1,02; 1,27 e 1,52 m/sAo aumentar o fluxo, o tempo de secagem diminuiu efetivamente, passando de aproximadamente Das 20h às 9h75 entre os extremos estudados.

Mas o fato mais interessante surge ao observar como essa redução evolui.

Os aumentos iniciais no fluxo de ar produzem melhorias significativas no tempo de secagem. À medida que continuamos a aumentar a velocidade do ar, a redução obtida torna-se progressivamente menor. O próprio estudo conclui que, acima de aproximadamente 0,76 m/s (150 pés/min)O aumento da vazão teve relativamente pouco efeito no tempo de secagem, embora tenha aumentado as necessidades energéticas.
Vamos analisar esses dados no gráfico a seguir:

Inicialmente, o aumento do fluxo de ar melhora bastante o processo. Após um certo ponto, continuamos a movimentar e aquecer cada vez mais ar para obter reduções progressivamente menores no tempo de secagem.

A redução do tempo de secagem em aproximadamente metade resultou em um aumento no consumo total de energia de cerca de 123%, ou seja, consumindo cerca de 2,2 vezes mais energia por tonelada processada.

Além disso, separadamente, o efeito é ainda mais ilustrativo: o consumo teórico de propano aumenta em aproximadamente 108% (22,4 → 46,7 kg/t), enquanto o consumo de eletricidade do ventilador aumenta em cerca de 1.000% (4,9 → 54,2 kWh/t).

Não se trata apenas de movimentar mais ar.

Esse comportamento é especialmente importante no projeto de um sistema de secagem.

Aumentar o fluxo de ar significa que o ventilador precisa movimentar um volume maior de ar através da massa do produto. E esse ar também precisa ser levado à temperatura necessária para o processo.

É por isso que existe um ponto a partir do qual usamos ventiladores de maior capacidade e aquecemos maiores quantidades de ar, mas obtemos uma melhoria progressivamente menor no tempo total de secagem.

Nos ensaios da UC Davis, na condição máxima estudada, aproximadamente equivalente a 1,52 m/sA energia utilizada pelo ventilador passou a representar cerca de 30% do custo total de energia do processo.

Como aplicamos esse conceito ao desenvolvimento de nossos geradores de calor?

Este princípio tem sido especialmente importante no desenvolvimento e teste dos nossos geradores de calor HANUTEC.

Não estamos simplesmente tentando gerar calor. Nosso objetivo é fornecer temperatura e fluxo de ar em condições que sejam verdadeiramente benéficas para o processo de secagem.

Portanto, o desenvolvimento de nossos equipamentos inclui testes projetados para analisar o comportamento combinado do gerador, do ventilador e do sistema de distribuição de ar. O objetivo é obter fluxo de ar suficiente para penetrar adequadamente na massa do produto e transportar a umidade extraída, evitando o superdimensionamento desnecessário da movimentação de ar.

Em direção a um sistema de secagem inteligente.

E, mais uma vez, surge uma questão semelhante àquela que levantamos quando analisamos a temperatura:

Faz sentido trabalhar com fluxo de ar máximo durante todo o processo?

Se o aumento da vazão acima de um determinado ponto produzir uma redução de tempo cada vez menor, mas aumentar o consumo de energia, então controlar apenas a temperatura deixa de lado uma parte importante do problema.

Os secadores Hanutec são fabricados com ventiladores exclusivos e patenteados que geram fluxo de ar e pressão suficientes para manter um fluxo de ar contínuo e altamente eficiente dentro de uma faixa específica. O único requisito é encher o reservatório até o nível indicado; caso contrário, o fluxo de ar se desviará do seu ponto de operação ideal.