SECADORES DE LÂMINAS DE MADEIRA: VERIFICAÇÃO E AJUSTE DA VAZÃO DOS DUMPERS
A vazão interna de ar na câmara de secagem é de suma importância para a retirada da umidade existente na superfície da madeira que se está secando. Esta vazão é fator influente na velocidade da secagem, bem como na uniformidade da umidade. Também realiza a convecção forçada do calor. A vazão de entrada e saída de ar determina a renovação de ar seco para dentro do secador, ou seja, realiza a desumidificação do ar já saturado com umidade.
Para uma secagem com maior homogeneidade, bem como menor perda de energia para o meio externo, faz-se necessário o ajuste da renovação de ar seco. Desta maneira poderão ser obtidos resultados bastante satisfatórios, como o aumento de produtividade, diminuição de perdas energéticas e melhor distribuição de umidade entre as lâminas. Para isto, criou-se uma metodologia de ajuste, sendo necessário seguir alguns passos, visando a realização da adequação.
MEDIÇÃO DA VAZÃO DOS DUMPERS ATUAL
Considera-se para vazão de renovação de ar a mesma vazão da saída dos dumpers, para secadores de lâminas convencionais existentes no Brasil. As vazões dos dumpers são calculadas em função de duas variáveis.
Vazão [m³/h] = Área [m²] x Velocidade do Ar [m/s] x 3.600
A velocidade do ar pode ser medida de duas formas, sendo utilizada a que melhor se adequar às condições físicas dos secadores. A primeira forma é utilizando-se de um aparelho chamado Tubo de Pitot, e a segunda, utilizando-se um Anemômetro. O Anemômetro mede diretamente a velocidade do ar, já o Tubo de Pitot mede a pressão relativa existente, a qual é utilizada em uma fórmula para o cálculo da velocidade do ar. Deve-se seguir uma padronização de medição, sendo assim possível ajustar a vazão em todos dumpers.
-----FIGURA VISTA NO ARTIGO COMPLETO ANEXO ACIMA-----
TUBO DE PITOT ANENÔMETRO VENTILADOR
DETERMINAÇÃO DO PSF E SUA RESPECTIVA CÂMARA
O ponto de saturação das fibras (PSF) é determinado com a medição de umidade, por um equipamento chamado xilohigrômetro, o qual preferencialmente utiliza-se o tipo resistivo, que se adéqua melhor para o tipo de medição necessária. Faz-se a medição em todas as câmaras, uma a uma, até que se encontre uma umidade mais próxima aos 28%. Esta será a câmara de transição entre secagem da água livre ou capilar, para secagem da água de impregnação, existente na madeira, antes e depois do PSF.
CÁLCULO DA UMIDADE EVAPORADA POR CÂMARA
Após a determinação do PSF, consideram-se duas etapas de secagem distintas: Antes o PSF e Após o PSF. Antes do PSF é designada a água livre, ou água capilar, após o PSF a água de impregnação existente na madeira.
É perceptível que na primeira etapa existe uma maior perda de umidade, já na segunda etapa uma perda de umidade menos acentuada. Sabendo-se o volume de lâminas produzido por hora e as umidades inicial (X%) e final (Y%) desejada, pode se calcular por câmara a massa de água evaporada, considerando-se o PSF uma separação entre a primeira e a segunda etapa.
Massa[kg/h]=Produção[m³/h] x Dens.[kg/m³] x (X [%]–0,28)
Quantidade de Câmaras até PSF
A densidade requisitada na fórmula é a densidade anidra, ou seja, a 0% de umidade. O número da fórmula 0,28 representa a umidade em porcentagem para o ponto de saturação das fibras, comumente utilizado.
Massa[kg/h]=Produção[m³/h] x Dens.[kg/m³] x (0,28- Y [%])
Quantidade de Câmaras após PSF
Esta massa calculada servirá para a determinação da necessidade de vazão de ar de renovação que será visto no próximo item.
DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE AR SECO NECESSÁRIA
Considerando-se as condições de temperatura e umidade relativa, pode-se estimar a quantidade de água dissolvida no ar. Segue o gráfico utilizado para cálculo da quantidade de água absorvida no ar á pressão ambiente.
Fixa-se com o gráfico a seguir o ponto ótimo em que se deseja conduzir a secagem, independentemente para cada câmara do secador e calcula-se com estes dados a vazão necessária.
Tendo-se calculada a massa de água evaporada no processo de secagem, respectivamente distribuída por cada câmara do secador, bem como a capacidade de absorção de umidade que o ar terá ao ser submetido á temperatura interna do secador, podemos calcular a vazão necessária de renovação.
Vazão[m³/h]=Massa Água Evap. por Câmara por Hora [kg/h]
Abs. Ar Interno [kg/m³] – Quant. Abs. Amb.[kg/m³]
Tendo-se este valor calculado, compara-se com o real. Esta comparação será demonstrada no seguinte item.
COMPARAÇÃO DO NECESSÁRIO COM A VAZÃO REAL
É necessário para este cálculo entender a confecção e o funcionamento de um dumper. É mostrada a seguir a distância que deve ser medida para facilitar a regulagem.
-----FIGURA VISUALIZADA NO ARTIGO COMPLETO ANEXO ACIMA-----
DUMPER 100% DUMPER 0% DUMPER 25%
A seguinte fórmula determina o resultado da comparação realizada e nos fornece o valor da nova distância de abertura máxima em que se deve fixar o dumper. Este valor será utilizado no ajuste necessário para o melhor desempenho do secador.
Distância[cm] = Dist. Atual [cm] x Vazão Necessária [m³/h]
Vazão Atual [m³/h]
Para validação, faz-se uma nova medição da vazão real com a nova abertura máxima do dumper. Havendo alguma diferença entre o real e o necessário, realizam-se novamente os ajustes, e assim subseqüentemente até que a diferença entre o real e o necessário seja minimizada.
RESULTADOS
Podem ser alcançadas temperaturas internas das câmaras bastante próximas à temperatura da linha de vapor, em torno de 3% inferiores.
Tendo-se controle sobre a umidade relativa, para cada grau Celsius acrescido internamente alcança-se um aumento de produção na ordem de 2% a 5%.
Autor: *Ernesto Augusto Garbe* EAGARBE
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