BR102015004293A2 - secador intermitente para grãos, em escala piloto, com aquecimento elétrico do ar - Google Patents

Abstract

secador intermitente para grãos, em escala piloto, com aquecimento elétrico do ar. a presente invenção se refere a umsecador intermitente em escala piloto de grãos e materiais granulosos, com aquecimento do ar de secagem através resistências elétricas. tem por finalidade a secagem pelo método intermitente, porem em pequena escala sendo comparável com secadores encontrados comercialmente e possuindo um apelo de secador verde, ou seja, sem a emissão de co2 ao meio ambiente e possui a possibilidade de variar a relação de intermitência.

Description

SECADOR INTERMITENTE PARA GRÃOS, EM ESCALA PILOTO, COM AQUECIMENTO ELÉTRICO DO AR

RELATÓRIO DESCRITIVO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Refere-se a presente patente verde de invenção que trata do desenvolvimento e utilização de secador intermitente de grãos e sementes, em escala piloto, com aquecimento elétrico do ar. Em seu aspecto mais geral, a invenção consiste em um equipamento em escala piloto, que permite a utilização de pequenos volumes de grãos, em escala laboratorial ou piloto, de modo que os resultados sejam tecnicamente comparáveis aos obtidos em escala real, como os secadores utilizados por agricultores, armazenistas, cerealisas e agroindústrias. Tem ainda a vantagem da redução da emissão de C02, pela não utilização de queima de lenha ou outro combustível, utilizando de aquecimento elétrico, que permite preciso acompanhamento da temperatura dos grãos e do ar, bem como do consumo de energia em cada etapa da operação de secagem.

ESTADO DA ARTE

[002] Em muitos casos, os grãos devem ser armazenados por um longo período antes de serem utilizados. No entanto, geralmente eles são colhidos úmidos, por isso, antes de serem armazenados, muitas vezes é necessária a utilização da secagem a baixos graus de umidade, para que estejam menos sujeitos a deterioração (US 20120311883 A1).

[003] Para a adequada conservação de grãos e produtos alimentares a redução do teor de água é indispensável, já que o controle da atividade da água é muito importante, por exemplo, em tecnologia de alimentos e no armazenamento de grãos. Para um grande número destes produtos a vida útil de armazenamento e a própria qualidade dependem da atividade da água, que é o principal parâmetro de controle utilizado. (WO 2011079367 A1). E para isso normalmente é utilizada a secagem artificial.

[004] Normalmente é desejável secar os grãos até graus de umidade pré-determinados para o armazenamento, pesquisas e/ou utilização. A fim de atingir um grau de umidade alvo na saída dos grãos do secador, por isso as condições de secagem devem ser controladas com precisão (WO 2005019752 A1). Para isso é importante ainda que os equipamento laboratoriais utilizados reproduzam as condições verificadas em escala real ou comercial, e esta invenção permite estes estudos e esta reprodução.

[005] A secagem intermitente proporciona uma secagem uniforme, demandando baixa entalpia especifica, não causando danos térmicos nos grãos preservando suas características originais (PI 0403421-0 A2).

[006] Na secagem intermitente a circulação do ar de secagem é em fluxo cruzado em relação ao fluxo de produto este tendo movimentação pela força de gravidade com isto proporcionando um menor gasto de energia com a movimentação dos grãos (MU 8201719-0 U2).

[007] A secagem de grãos pelo método intermitente ocorre por bateladas, com recirculação de uma carga no secador até que os grãos atinjam a umidade desejada. Durante a operação, não há ingresso de grãos úmidos e nem saída de grãos secos, ocorrendo uma etapa de cada vez. No início da operação, o secador é carregado enquanto permanecem fechados os dispositivos de recirculação e descarga de grãos secos. As características mais positivas deste método são representadas pela uniformidade, pela rapidez e pelos baixos riscos de danos e choques térmicos na secagem.

[008] Este método de secagem pode utilizar temperaturas de 70 a 100°C, na entrada do secador, enquanto os grãos estiverem muito úmidos, e de até 150°C, no final da operação. Nos métodos intermitentes, as operações de carga e descarga não são simultâneas e o contato entre ar e grãos é descontínuo, só havendo contato dos grãos com o ar aquecido na câmara de secagem, deixando de haver esse contato durante as passagens dos grãos na descarga, no elevador e na câmara de equalização (também denominada câmara de repouso). Nessa câmara, não havendo renovação de ar, não há mudança de energia no sistema, ocorrendo predominância de difusão de água do interior para a periferia dos grãos, podendo haver alguma evaporação da água periférica e início de condensação no ar intersticial, se a relação de intermitência for inadequada.

[009] Tipicamente os equipamentos utilizados para secagem de grãos e sementes, inclusive em experimentos laboratoriais, fazem uso para o aquecimento do ar por queima de combustível como lenha, gás, cascas ou outros resíduos agrícolas, que causa considerável emissão de C02, pra sua combustão, além de dificultar a precisa medição do consumo de energia necessário. O equipamento referente a esta patente utiliza para o aquecimento um conjunto de resistências elétricas com sistema preciso de medição e controle da temperatura e do consumo energético, permitindo o uso de dispositivos de controle por computador.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO A invenção apresenta as seguintes características: • Capacidade estática mínima do cone de descarga: 36 kg; • Capacidade estática mínima da câmara de secagem: 78,6 kg; • Capacidade estática mínima da câmara de equalização: 238 kg; • Capacidade mínima operacional: 352,6 kg por carga; • Vazão mínima do ventilador centrífugo: 124,16 m3ar.h-1; • Capacidade dinâmica mínima do elevador: 752 kg.h-1; • A capacidade estática da câmara de equalização é variável para permitir diferentes relações de intermitência do secador.

[010] O acionamento mecânico, do secador/elevador e do ventilador centrífugo, é por contramarcha, composto de um conjunto de polias e correias acionadas cada uma por motor elétrico monofásico de potência mínima equivalente a 0,33 cv.

[011] O ar de saída do secador é canalizado para um sistema de captação de pó, constituído de um ciclone para não haver poluição do ar circundante.

[012] O calor de aquecimento do ar é gerado por um conjunto de resistências elétricas monofásicas, de potências mínimas de 700 W, instaladas junto à câmara de secagem, com comando por termostato (precisão +5°C), de acionamento automático, sendo que duas devem permanecer sempre ligadas durante as secagens para evitar choque térmico nos grãos, a cada vez que o termostato desliga as demais resistências.O calor de aquecimento do ar é gerado por um conjunto de resistências elétricas monofásicas de 700 W de potência mínima, instaladas junto à câmara de secagem, com controle automático de temperatura, com mecanismo antichoque térmico nos grãos, conforme detalhamento da Figura 1.

SECADOR INTERMITENTE PARA GRÃOS, EM ESCALA PILOTO, COM AQUECIMENTO ELÉTRICO DO AR

Claims (4)

1. Secador intermitente em escala piloto, caracterizado por realizar o processo de secagem intermitente de grãos com aquecimento elétrico, conforme modelo detalhado na descrição da invenção, pelo aquecimento do ar com resistências elétricas, com controlador eletrônico de temperatura do ar, com ou sem variação da relação de intermitência.

2. Secador intermitente em escala piloto, caracterizado por possuir a capacidade de realizar a secagem de grãos sem a emissão de C02, sendo assim uma patente verde, esta característica é possível por ser equipado de resistência elétrica para aquecimento do ar, conforme modelo detalhado na descrição da invenção.

3. Secador intermitente em escala piloto, caracterizado por ser uma alternativa para secagem de pequenas quantidades de grãos e variar a relação de intermitência desempenhando a secagem intermitente com as mesmas características dos secadores em comerciais por possuir características conforme modelo detalhado na descrição da invenção.

4. Secador intermitente em escala piloto, caracterizado por realizar a secagem de outros materiais granulosos pelo método e características descritas nas reivindicações 1, 2, 3 e 4.