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Uso de um secador de bandeja para investigar a transferência de calor por convecção e condução

Visão Geral

Fonte: Michael G. Benton e Kerry M. Dooley, Departamento de Engenharia Química, Louisiana State University, Baton Rouge, LA

Os secadores são utilizados em inúmeros processos industriais. A função de uma secadora é usar processos de transferência de calor para secar sólidos. Existem vários tipos de secadoras. Os secadores adiabáticos utilizam convecção e contato direto com gases para sólidos secos, enquanto os secadores não adiabáticos utilizam métodos que não sejam o contato com gás aquecido para secar1, incluindo condução, radiação e secagem por radiofrequência1. Os secadores podem ser usados para processos em lote ou em uso contínuo1.

Neste experimento, os efeitos da temperatura e da velocidade do ar na taxa de secagem da areia serão determinados usando um secador de bandeja. Três configurações de potência diferentes (1000 W, 1500 W e 2500 W) para duas diferentes taxas de fluxo de ar serão testadas, fornecendo um total de seis conjuntos de dados. A partir destes dados, os coeficientes de transferência de calor e massa podem ser calculados.

Procedimento

O experimento consistirá em quatro corridas, cada uma testando uma combinação diferente de um de dois ventiladores e configurações de calor.

1. Operação do Secador de bandejas

  1. Prepare o chorume misturando 500 g de areia e 150 mL de água e carregue na bandeja experimental para a unidade. Espalhe a mistura uniformemente na bandeja.
  2. Com a unidade principal desligada, coloque a bandeja na câmara de secagem.
  3. Ligue a unidade principal e ligue o soprador e o aquecedor.

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Resultados

A partir dos dados coletados, as seguintes informações podem ser obtidas. Use gráficos psicorométricos para determinar a umidade absoluta, o que dá a concentração de água presente no ar. Os coeficientes de transferência de calor podem ser calculados usando as temperaturas medidas e a Equação 1. E, finalmente, a mudança na massa da areia úmida pode ser usada para calcular a concentração de água na areia.

O teor de umidade da areia diminuiu linearmente ao longo do tempo. Como esp...

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Aplicação e Resumo

Um secador de bandeja foi usado para medir a taxa de secagem da areia no que diz respeito à transferência de calor convectiva e condutiva. Usando a secadora em três níveis de potência diferentes e duas taxas de fluxo diferentes, foram encontrados seis conjuntos de dados experimentais. As medidas foram tomadas por meio da pesagem da mistura areia/água em intervalos de cinco minutos.

Este experimento fez uso da Lei de Aquecimento de Newton, modelagem da taxa de secagem, e modelagem de tran...

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Referências
  1. "Solids Drying: Basics and Applications - Chemical Engineering.Chemical Engineering Solids Drying Basics and Applications Comments. N.p., n.d. Web. 12 Jan. 2017.
  2. "Pharmainfo.net.Tray dryer by Saraswathi.B. N.p., n.d. Web. 12 Jan. 2017.
  3. "Unit Operations in Food Processing - R. L. Earle.Unit Operations in Food Processing - R. L. Earle. N.p., n.d. Web. 12 Jan. 2017.
Tags
Tray DryerConvective Heat TransferConductive Heat TransferHeat And Mass TransferSolids SeparationTray Drying ProcessHot Gas StreamVaporizationTemperature ControlChemical IndustryPharmaceutical IndustryFood ProductionDrying Conditions OptimizationSolid Damage PreventionTray Dryer OperationRectangular Metal Frame DesignAir InletVentilatorsHeatersTray CompartmentOutletShallow TrayControlled Temperature And Flow RateLiquid EvaporationBatch Process

Pular para...

0:07

Overview

1:00

Principles of Tray Dryer Operation

2:12

Principles of Heat and Mass Transfer in Tray Drying

3:37

Drying a Sand-water Slurry

4:57

Results

5:50

Applications

7:21

Summary

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