Dimensionamento e simulação operacional de um sistema de secagem a baixa temperatura

Abstract

A secagem de grãos visa à remoção de parte da água, o que propicia à armazenagem em condição ambiente e minimiza a ocorrência de fungos e consequentemente a metabolização de micotoxinas. Para arroz pode ser empregada à secagem a baixa temperatura. Nesse caso, o produto é acondicionado em silos, a temperatura do ar de secagem é no máximo 10 °C acima do ambiente e a intensidade do fluxo varia de 1,0 a 10 m3 de ar. min -1.t-1. A secagem a baixa temperatura é recomendada para arroz devido às menores ocorrências de danos mecânicos e térmicos. O objetivo deste trabalho foi o dimensionamento e a avaliação por meio de simulação de um sistema de secagem para arroz. O sistema dimensionado teve por demanda o recebimento de 1.750 toneladas com teor de água de 20% b.u. E na avaliação foram comparados quatro cenários referentes ao enchimento dos silos em parcelas. De acordo com o dimensionamento, foi estimada a necessidade de quatro silos com diâmetro de 10,91 m, altura de cilindro 8,19 m e capacidade estática de 444 toneladas. Cada silo deverá dispor de dois ventiladores de 28,4 kW e dois queimadores de gás liquefeito de petróleo (GLP). Adotando como critérios de avaliação a máxima perda de matéria seca, tempo de secagem, tempo de uso do queimador de GLP, consumo de GLP, consumo de energia elétrica e consumo específico energia térmica, o melhor desempenho do sistema de secagem ocorreu para o cenário enchimento em duas parcelas.

The drying of grains aims the removal of part of the water, allowing storage in the environment and minimizing the occurrence of fungi and consequently the metabolization of mycotoxins. Rice can be dried using low drying temperature. In this case the product is stored in silos, the drying air temperature varies up to 10 °C above the ambient air temperature, and the flow intensity from 1.0 to 10 m3 of air. min-1.t-1. Low drying temperature is recommended for rice due to the lower occurrences of mechanical and thermal damages. Aiming to demonstrate the applicability of the low drying temperature, it was established as objective of this work the designing and evaluation, by means of simulation, a drying system for rice. The drying system was designed to receive 1,750 t with a moisture content of 20%. And in the evaluation four scenarios were compared concerning the filling of silos in parcels. According to the design, it was estimated the need of four silos with a diameter of 10.91 m, cylinder height of 8.19 m, and a static capacity of 444 t. Each silo should have two fans of 28.4 kW and two LPG burners. Considering as the evaluation criteria the maximum of dry matter loss, drying time, burner use time, LPG consumption, electric energy consumption and specific thermal energy consumption, the best performance of the drying system occurred for the scenario corresponding to the filling in two parcels.