Universidade Federal de Goiás - Goiânia / Drying is an important process that a lot of products were submitted. However, this process is usually very energy-intense and has a large commercial impact on the cost of the final product. The conventional direct rotary dryer consists of equipment widely used in industrial area due to advantages such as, a high processing capacity of a wide variety of materials. This dryer is commonly used to dry and process granular materials, and has application across a wide range of industries like the fertilizer industry. The dryer consists of a rotating cylindrical shell rotated about its axis at a constant speed and slightly inclined to the horizontal. This type of equipment is characterized by the high consumption of energy required to heat the drying air at high temperatures. This work aims to study the aspects of fluid dynamics and fertilizer drying of super-phosphate fertilizer in concurrent direct rotary dryers and compare the performance of the same for other configurations that have been studied by the research group of systems particulated at FEQUI / UFU. The results of this study have values of loading, residence time, drying rate, and the difference between concurrent and countercurrent rotary dryers, working under the same operating conditions, enabling the evaluation of new versions of rotary dryers because of detailed study of conventional configurations. This study also describe a mathematic model to predict the air and solid temperature profiles and the solid moisture profile in a concurrent rotary dryer and compared the simulation results with the experimental data. / A secagem consiste em uma importante operação na qual se submetem diversos produtos industrializados. Porém, este processo é concebido como uma operação unitária que demanda uma intensa quantidade de energia o que implica em um grande impacto comercial no custo do produto final. O secador rotatório convencional de contato direto consiste em um equipamento amplamente difundido na área industrial por apresentar vantagens como, por exemplo, alta capacidade de processamento de uma grande variedade de materiais. Este tipo de secador é destinado principalmente para secagem de materiais granulados de escoamento livre, sendo vastamente empregado na indústria de fertilizantes. O secador rotatório consiste de um casco cilíndrico levemente inclinado em relação à horizontal, que gira em baixa velocidade em torno do próprio eixo. Esse tipo de equipamento é caracterizado pelo alto consumo energético necessário para aquecer o ar de secagem a elevadas temperaturas. O presente trabalho tem como objetivo estudar os aspectos fluidodinâmicos e de secagem do fertilizante super-fosfato simples granulado em secadores rotatórios convencionais com fluxo de ar concorrente e aquecimento direto, bem como comparar o desempenho do mesmo em relação a outras configurações já estudadas anteriormente pelo grupo de pesquisa em sistemas particulados da FEQUI/UFU. Como resultados deste trabalho foram obtidos valores de carregamento, tempo de residência, taxa de secagem, além da quantificação da diferença entre as configurações concorrente e contracorrente do secador rotatório, operando nas mesmas condições operacionais, viabilizando a avaliação de novas versões de secadores rotatórios a partir do estudo detalhado das configurações convencionais operando nas condições ótimas. Além dos estudos experimentais, também foi possível realizar a modelagem matemática do secador concorrente, a fim de se obter a predição dos perfis de umidade e temperatura do ar e do sólido, sendo os resultados da simulação comparados com os dados obtidos experimentalmente para a secagem de fertilizante. / Mestre em Engenharia Química

Este trabalho tem como principal objetivo o estudo da redução dos níveis de pressão sonora em secadores de cabelo, proposto através de uma mudança conceitual em seus projetos de fabricação. A proposta é extensiva aos aparelhos manuais e aos de base fixa, avaliando os níveis de pressão sonoros a que seus usuários estão expostos. A redução das emissões sonoras faz-se importante, não somente visando o atendimento da legislação quanto à manutenção da saúde do operador e os do seu entorno, como principalmente proporcionar e valorizar seu conforto no ambiente. Um modelo de secador de cabelo conceitual, e como tal ainda há que se adequar forma, tamanho e peso, portanto passivo de evoluções, foi elaborado para viabilizar os trabalhos práticos das avaliações das emissões sonoras em laboratório e em campo aberto. A partir de um secador de cabelo tradicional e um ventilador centrífugo foram realizados ensaios comparativos de medição de fluxo de massa entre ambos para garantir sua equivalência. Uma vez encontrados os parâmetros mássicos, os termos diferenciais entre os dois aparelhos passam a ser seus níveis de pressão sonora (NPS) e potências sonoras irradiadas (W) que, também, foram levantados e comparados. Para tomar ciência e identificar as faixas de frequência de trabalho de cada aparelho, foi procedida uma coleta de dados a campo aberto, identificando e comparandoos, através de um programa de computador (Agilent VEE por BECKER, 2006) onde tornam conhecidas as diferentes e predominantes faixas de freqüência de trabalho de ambos os aparelhos Os resultados demonstram uma redução de 7,0 dB a campo aberto e de até 10,5 dB em ambiente restrito, entre o secador de cabelo Parlux 2600 e o Secador de Cabelo Conceito quando deles em operação em velocidade máxima. Os ensaios pertinentes foram realizados nos laboratórios e dependências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, seguindo entre outras a norma ISO 3744 para os ensaios de campo livre, na Fundação Zoobotânica de Porto Alegre. / This work has as main objective the study of the reduction of sound pressure levels in hair dryers, proposed using a conceptual change in their manufacturing projects. The proposal is akin to the manual instruments and fixed-base, assessing the levels of sound pressure to which users are exposed. The reduction of noise it is important not only to the fulfillment of the law regarding the preservation of health of the operator and his surroundings, especially as provide comfort and enhance your environment. A model of conceptual hair dryer, still in need to adapt form, size and weight, therefore passive of evolutions, was elaborated to make possible the practical works of the evaluations of the resonant emissions in laboratory and in open field. Starting from a traditional hair dryer and a centrifugal fan, it was made comparative rehearsals of measurement of mass flow between both to guarantee its equivalence. As soon as it was found the mass parameters the differential terms between the two devices start to be their sound pressure level (SPL) and irradiated sound potencies (W) that, also were presented and compared. To understand and identify the zones of work frequency of each device, a collection of data were produced in open field identifying and comparing them through a computer program (Agilent VEE by BECKER, 2006) where it was known the different and predominant zones of work frequency of both devices. The results show a reduction of 7,0 dB in open field and until 10,5dB at restrict work room, between the hair dryer Parlux 2600 and the Conceptual hair dryer operating in maximum speed. The pertinent rehearsals were accomplished in the laboratories and dependences of the Federal University of Rio Grande do Sul, following among others, the norm "ISO 3744, of open field, and in the Zoobotanical Foundation of Porto Alegre.

The manufacturing process of biodiesel from castor oil produces a byproduct known as pie or meal, which has anti-nutritional characteristics that only allow its use as fertilizer. If there is a chance to detoxify the pie, it can be used as animal feed with high protein content, increasing its value. There are detoxification processes physical, chemical, biological and combined processes. The possibility of physical treatment by the solar dryer becomes attractive because the process tends to raise the temperature of the bran to about 60 ° C, temperature that eliminates the ricin, a lethal toxin that represents approximately 1.5% of the bran. In the present work was made a review of the literature about the known processes for the detoxification of castor bean meal, ranging from the use of autoclave until the sun drying. After the review, was defined as an object to eliminate the toxin ricin, the solar dryer of indirect exposure. Initially, the castor bean meal were separated into samples and measuring their mass. The initial moisture content and water activity of the samples were identified and these were placed in electric and solar dryers. The results of drying experiments are presented in the form of graphs and tables, with values of temperature, percentage of dry matter, acidity, total moisture, and protein content of ricin eliminated. The results of drying experiments are presented in the form of graphs and tables, with the values of temperatures, percentage of dry matter, acidity, total moisture, and protein content of ricin eliminated. These data allowed us to observe the optimum conditions of treatment depending on the quality of ricin, concluding that the solar dryer of indirect exposure eliminates part of ricin, but not entirely, because it takes approximately 95 ° C and 6.5 hours of drying to complete elimination of toxin. / O processo de fabricação do biodiesel, a partir do óleo de mamona, gera um subproduto conhecido como torta ou farelo, que possui características antinutricionais que só possibilitam sua utilização como adubo. Se houver a possibilidade de destoxicar o farelo, ele poderá servir como ração animal, com alto teor de proteínas, aumentando o seu valor agregado. Existem processos de destoxicação físicos, químicos, biológicos e processos combinados. A possibilidade de fazer o tratamento físico com o secador solar se torna atraente, pois o processo tende a elevar a temperatura do farelo a aproximadamente 60°C, temperatura que elimina a ricina, uma toxina letal que representa aproximadamente 1,5% do farelo. No presente trabalho realizou-se um levantamento bibliográfico quanto aos processos conhecidos para a destoxicação do farelo de mamona, que vão desde o uso de autoclave até a secagem ao sol. Após a revisão, foi definido como objeto eliminar a toxina ricina por meio de secador solar de exposição indireta. Inicialmente, os farelos de mamona foram separados em amostras, com medição de sua massa, umidade e atividade de água iniciais identificadas e colocadas nos secadores elétrico e solar. Os resultados dos ensaios de secagem estão apresentados sob a forma de gráficos e tabelas, com valores de temperaturas, percentual de massa seca, acidez, umidade total, proteínas e teor de ricina eliminado. Esses dados permitiram observar as condições ótimas de tratamento em função do teor de ricina, concluindo que o secador solar de exposição indireta elimina a ricina, mas não totalmente, pois são necessários aproximadamente 95°C e 6,5 horas de secagem para eliminação completa da toxina.

Submitted by Deyse Queiroz (deysequeirozz@hotmail.com) on 2018-06-14T13:14:15Z No. of bitstreams: 1 DYEGO DA COSTA SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2012..pdf: 41520705 bytes, checksum: 086b1fdd0714560722d1e4b02d15c2b0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T13:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DYEGO DA COSTA SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGEA 2012..pdf: 41520705 bytes, checksum: 086b1fdd0714560722d1e4b02d15c2b0 (MD5) Previous issue date: 2012-02 / Os grãos residuais de urucum constituem o subproduto da extração dos pigmentos bixina e norbixina na indústria de alimentos. Atualmente, a maioria desses grãos vem sendo descartada, o que gera a necessidade de aproveitamento desses resíduos, inclusive com estudos no sentido de incorporá-los à alimentação humana. Ante o exposto, objetivouse secar grãos residuais de urucum e farinhas de grãos residuais de urucum por meio convencional (secagem em estufa) e utilizando energia solar. Os grãos e as farinhas foram secados em estufa com circulação forçada de ar, nas temperaturas de 40, 50, 60 e 70 °C. Nas secagens por meio de energia solar foram utilizados dois secadores, um para secagem diurna, denominado secador solar, e o outro para secagem noturna, denominado Secador Acumulador de Calor para Secagem Noturna (ACSN). O secador ACSN é composto por dois circuitos de circulação de água independentes. No período diurno funcionava o circuito coletor solar/reservatório, o qual era interrompido durante a noite e aberto o circuito reservatório/câmara de secagem. Na secagem por exposição direta ao sol as amostras eram colocadas em bandejas em base de concreto recoberta com lona plástica (polietileno) preta. Para a representação da cinética de secagem dos grãos e das farinhas de urucum desidratados em estufa, secadores solar e noturno e por exposição direta ao sol foram empregados os modelos matemáticos de Aproximação da Difusão, Dois Termos, Midilli, Page e Thompson. Nas secagens convencionais, o aumento da temperatura de desidratação promoveu reduções nos tempos de secagem. A utilização do secador ACSN no período notumo evitou a absorção de água pelas amostras e promoveu sua secagem, o que possibilitou a obtenção de produto com menor teor de água. Para as amostras cuja secagem se iniciou no período notumo, a utilização do secador ACSN no período notumo possibilitou maiores taxas de secagem, em comparação com a testemunha, com obtenção de produto com menor teor de água. As secagens solares apresentaram tempos de desidratação menores que as observadas nas secagens convencionais. Os modelos de Aproximação da Difusão, Dois Termos, Midilli, Page e Thompson propiciaram bons ajustes aos dados experimentais da cinética de secagem das amostras de grãos e farinhas de grãos residuais de urucum com e sem óleo pelos métodos convencional e solar. / Residual annatto seeds are a subproduct derived from the extraction of bixin and norbixin pigments in the food industry. The fact that most of these seeds are typically discarded demonstrates the need for making better use of these residues, through studies aimed at incorporating them into the human diet. The objective of this study was to dry residual annatto seeds and annatto seed powder using conventional means (oven-drying) and solar energy. The seeds and powder were oven dried with forced air circulation at temperatures of 40, 50, 60 and 70 °C. Two dryers were used in the solar energy method, one for daytime drying, called a solar dryer, and the other for nighttime drying, denominated a heat accumulator for nighttime drying (ACSN). The ACSN dryer is composed of two independent water circulation circuits. The solar collector circuit/reservoir was in operation in the daytime. This was interrupted during the night, whereupon the reservoir circuit/drying chamber was opened. In solar drying, samples were collected in concrete trays covered with a black plastic tarp (polyethylene). Diffusion approximation, two term, Midilli, Page and Thompson mathematical models were used to represent the drying kinetics of annatto seeds and powder dried in an oven and solar and nighttime dryers, as well as by direct exposure to the sun. In conventional drying, an increase in temperature promoted reductions in drying time. Using the ACSN dryer at night avoided water absorption by the samples, promoting their drying and resulting in a product with lower water content. For samples dried at night, employing the ACSN dryer led to greater drying rates compared to the control sample, generating a product with lower water content. Solar dryers exhibited shorter drying times than those observed in conventional dryers. Diffusion Approximation, Two Term, Midilli, Page and Thompson models showed a good fit to experimental data derived from the drying kinetics of annatto seed samples and residual powder, with and without oil, using conventional and solar methods.

O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar a avaliação térmica, energética e financeira para um sistema de aquecimento de ar de um secador solar híbrido de produtos agroalimentícios, o qual utiliza como fonte de energia a energia solar e uma fonte de energia auxiliar. Dois tipos de fonte de energia auxiliar são utilizados, uma fonte utiliza biomassa como combustível e a outra utiliza energia elétrica. O sistema é composto por um coletor solar térmico, tipo placa plana de exposição indireta, uma fonte de energia auxiliar. O software TRNSYS é utilizado como ferramenta para executar as simulações, tendo como meta alcançar a temperatura do ar de 70°C na entrada da câmara de secagem. Os resultados são apresentados em função das temperaturas da placa absorvedora, do ar de saída do coletor solar e do ar de entrada na câmara de secagem e em função da quantidade de energia, por hora, fornecida para o ar de secagem pelo coletor solar (ganho de energia útil) e pela fonte de energia auxiliar. Calcula-se o custo horário da energia considerando a utilização da biomassa e da energia elétrica, resultando no custo da biomassa equivalente a 42,5% do custo da energia elétrica.Embora os custos com insumos sejam mais baratos para a utilização do sistema com biomassa, a implementação desse sistema é mais cara, sendo viável apenas em longo prazo. O retorno do investimento para o sistema com biomassa ocorre no quarto ano, enquanto que o sistema com energia elétrica obtém retorno no primeiro ano. / This work aim to perform thermal, energy and financial analysis for an air heating system of a hybrid solar dryer for agricultural products, which uses as energy source a combination of solar energy and an auxiliary power source. Two types of external auxiliary power source for energy are used, biomass and electric power. The dryer is composed by an indirect flat plate flat plate collector, an external energy source and a drying chamber. The software TRNSYS is used to run the hybrid solar dryer simulations. The simulations goal is for the system to achieve 70°C air temperature at the drying chamber inlet. The results are showed as a function of the absorber flat plate temperature, the solar thermal collector outlet air temperature and the drying chamber inlet air temperature as a function of the energy amount per hour supplied to the drying air by the solar collector (useful energy gain) and by the external auxiliary power source. The energy cost per hour is calculated by assuming each one of the sources, biomass and electric power. It resulted that biomass costs 42.5% of the electrical power total costs. Although the source material costs are cheaper for biomass usage, it implies higher implementation costs, thus requiring long range usage analysis to prove practicable. The biomass system return of investment occurs at the fourth year while at the electrical power system return of investment occurs at the first year.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-14T12:22:51Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ RILDO DE OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2006.pdf: 1131201 bytes, checksum: ba0909f714e2920247098ffc14790d7d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T12:22:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ RILDO DE OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2006.pdf: 1131201 bytes, checksum: ba0909f714e2920247098ffc14790d7d (MD5) Previous issue date: 2006 / Estudou-se o comportamento das propriedades físicas do feijão-macáçar ( Vigna unguiculata (l.) Walpers) - porosidade, área superficial, área específica, calor específico, massa especifica aparente e isotermas de equilíbrio -, com teor de água inicial de 20, 40 e 65 %, base úmida, os efeitos do teor de água inicial do produto, da temperatura e da velocidade do ar de secagem, sobre a cinética de secagem do produto. As isotermas de equilíbrio do feijão-macáçar com teor de água inicial de 65%, base úmida, foram determinadas pelo método estático, a temperaturas de 20, 30, 40 e 50 ºC, com umidade relativas variando de 0,10 a 0,85, decimal. Para análise dos dados experimentais, foram utilizados cinco modelos matemáticos: Henderson-Thompson; modelo de Henderson-Thompson modificado por Cavalcanti Mata; modelo de Chung- Pfost; modelo de Oswin modificado; modelo de Halsey modificado. O estudo da cinética de secagem em camada fina foi feito com temperaturas de 40, 55 e 70 ºC, velocidade do ar de secagem de 0,2, 0,5 e 0,8 m/s. Foi ajustado o modelo de Page aos dados experimentais para obter a curva de secagem. Para realizar a parte experimental da secagem foi projetado e construído um secador em escala laboratorial para secagem em camada espessa e em camada fina, simultaneamente, com capacidade para secar oito quilos de grão em camada espessa e um quilo em camada fina. A secagem em camada espessa do produto foi feita a temperaturas de 50, 60 e 70 ºC, em camada com espessura de 60 cm e vazão do ar de secagem de 0,59 m3/min. Utilizou-se o modelo proposto por BAKKER-ARKEMA et al. (1974) - Modelo da Universidade Estadual de Michigan (M.S.U.) – e o modelo de Thompson para simular o processo de secagem. A discretização das equações diferenciais foi feita pelo método dos volumes finitos, utilizando-se uma formulação explícita e a função de interpolação espacial “upwind”. / The behavior of cowpea been’s physical properties was studied (Vigna unguiculata (l.) Walpers) - porosity, surface area, specific area, specific heat, bulk density and the relative equilibrium humidity, - with initial moisture content range 20, 40 and 65 %, wet basis, the initial moisture effects content the product, the temperature and the air drying speed , on kinetic of product drying. The relative equilibrium humidity of cowpea been with initial moisture content range 65 %, wet basis, had been determined by the static method, for temperatures of 20, 30, 40 and 50 ºC, with relative humidity varying between 0,10 and 0,85, decimal. For experimental data’s analysis, five mathematical models had been used: Henderson-Thompson’s; Henderson- Thompson’s model modified by Cavalcanti Mata; Chung-Pfost’s model; Oswin’s modified model; Halsey’s modified model. The study of the drying kinetic in thin-layer was made with temperatures of 40, 55 and 70 ºC, air drying speed of 0,2, 0,5 and 0,8 m/s. The Page’s model was adjusted to the experimental data to get the drying curve. To carry through the drying experimental part was projected and buidet a drier in laboratorial scale for fixed-bed drying and thin-layer , simultaneously, with capacity to dry eight kilos of grain in thick layer and one kilo in fine layer. The fixed-bed drying of the product was made with temperatures of 50, 60 and 70 ºC, in layer with thickness of 60 cm and air outflow of 0,59 drying of m3/min. The considered BAKKERARKEMA’s et al (1974) model was used. - Model of the Michigan State University (M.S.U.) - and Thompson’s model to simulate the drying process. Discretization of the differential equations was made by the finite volumes method, using an explicit formularization and the function of upwind space interpolation.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T14:53:19Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Capes / O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental do processo de secagem de argila bentonita em secador rotativo contínuo industrial. Foram realizados testes experimentais em campo, onde foi possível coletar e medir parâmetros geométricos do secador, fluxo mássico, temperatura do ar e do material. Foi estabelecido um modelo matemático a ser utilizado para a análise da eficiência global teórica idealizada e real do secador rotativo. Resultados teóricos do teor de umidade, temperatura do ar e do material na saída do secador, além da eficiência global do equipamento em várias condições de secagem foram apresentados e analisados. Verificou-se que o modelo real da simulação mostrou que o secador rotativo quando operado em certas condições ambientes na planta de instalação possui eficiência e desempenho adequado conforme sugere a literatura. Parâmetros como tempo de residência, velocidade rotacional e velocidade do ar quando manipulados corretamente pode-se obter melhores resultados na secagem do produto de argila bentonita visando a redução do consumo de combustível. Além dos testes dos parâmetros, sugestões para futuros estudos como, a determinação da cinética de secagem e curvas de sorção da argila são de essencial importância para garantir a especificação do teor de umidade final do produto. / The present work deals with the theoretical and experimental study of the drying process of bentonita clay in an industrial continuous rotary dryer. Experimental tests were performed in the field, where it was possible to collect and measure geometric parameters of the dryer, mass flow, air and material temperature. It was proposed a mathematical model to be used for the analysis of the idealized and real theoretical global efficiency of the rotary dryer. Theoretical results of moisture content, air temperature and material at the dryer outlet, besides the overall equipment efficiency under various drying conditions were presented and analyzed. It was verified that the real simulation model showed that the rotary dryer when operated in certain ambient conditions in the installation plant has efficiency and adequate performance as suggested by the literature. Parameters such as residence time, speed of rotation and air velocity when handled properly, better results can be obtained in the drying of the bentonita clay product in order to reduce fuel consumption. In addition to the parameter tests, as future studies, the determination of drying kinetics and sorption curves of the clay are of essential importance to ensure the specification of the final moisture content of the product.

Made available in DSpace on 2015-03-26T12:30:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 959343 bytes, checksum: d150e2e757e58574596f5386c116d0ad (MD5) Previous issue date: 2007-10-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work aimed to analyze cherry coffee drying after wet removal of skin and mucilage in an intermittent concurrent flow batch dryer using a heat pump to condition the drying air. To evaluate the technical viability and operational cost of this system, a comparative study was carried out using a fixed-bed dryer, using a gas heat generator, liquefied gas of petroleum (LGP), as heat source for the drying air. Drying air temperature was 40 °C in the intermittent concurrent flow batch dryer and during predrying in the fixedbed dryer. For complete drying in the fixed-bed dryer, drying air temperature was 50 °C. Three tests were carried out for each drying system studied. Coffee (Coffea arabica L.) was the product used. As control, an elevated patio under the sun was used with one drying being conducted for each assay until the coffee reached a final moisture content of 11.0 ± 0.5% w.b., to compare the quality of the final product. To evaluate the drying energy efficiency of the systems, fuel and electric energy consumptions were determined. Based on the results obtained, it was possible to observe a lower energy specific consumption in the intermittent concurrent flow batch dryer in all tests, compared to the fixed-bed dryer. Performance coeficient (PCO ) of the heat pump presented 2.3; 2.4 and 2.5 for tests 1, 2 and 3, respectively. The operational cost of the complementary drying per 60 kg bag of processed coffee was R$ 16.00, R$ 15.89 and R$ 18.48 for tests 1, 2 and 3, respectively, for the intermittent concurrent flow batch dryer; and R$ 7.66, R$ 6.44 and R$ 5.57, for tests 1, 2 and 3, respectively, for the fixed-bed dryer. The final quality of the product was not compromised when drying under the two systems was compared with their respective control samples. / Objetivou-se com este trabalho analisar a secagem de café cereja descascado e desmucilado em secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes, utilizando uma bomba de calor para condicionar o ar de secagem. Na avaliação da viabilidade técnica e do custo operacional deste sistema, fez-se um estudo comparativo com o sistema de secagem para café em secador de leito fixo em leiras, utilizando, como fonte de aquecimento do ar de secagem, um gerador de calor a gás, tendo sido utilizado neste trabalho o gás liqüefeito de petróleo (GLP). A temperatura do ar de secagem foi de 40 °C no secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes e durante a pré- secagem no secador de leito fixo em leiras. Na secagem completa no secador de leito fixo em leiras, a temperatura do ar de secagem foi de e 50 °C. Foram realizados três testes para cada um dos sistemas de secagem estudados. Utilizou- se como produto o café (Coffea arabica L.). Como amostra testemunha, fez-se, em terreiro suspenso, ao sol, uma secagem para cada ensaio até que o café atingisse o teor final de umidade de 11,0 ± 0,5% b.u., visando à comparação de qualidade final do produto. Para a avaliação da eficiência energética de secagem dos sistemas, determinaram-se o consumo de combustível e o consumo de energia elétrica. Com base nos resultados obtidos, foi possível observar menor consumo específico de energia no secador de café em lotes intermitentes de fluxos concorrentes em todos os testes, quando comparados com o secador de leito fixo em leiras. O coeficiente de desempenho (COP ) da bomba de calor apresentou valores de 2,3; 2,4 e 2,5 para os testes 1, 2 e 3, respectivamente. O custo operacional da secagem complementar, por saca de 60 kg de café beneficiado, foi de R$ 16,00, R$ 15,89 e R$ 18,48 para os testes 1, 2 e 3, respectivamente, para a secagem no secador de café em lotes intermitente de fluxos concorrentes; e de R$ 7,66, R$6,44 e R$ 5,57, para os testes 1, 2 e 3, respectivamente, para a secagem no secador de leito fixo em leiras. A qualidade final do produto não foi comprometida quando comparada com as secagens nos dois sistemas estudados com suas respectivas amostras testemunhas.

O presente trabalho tem por objetivo principal apresentar a avaliação térmica, energética e financeira para um sistema de aquecimento de ar de um secador solar híbrido de produtos agroalimentícios, o qual utiliza como fonte de energia a energia solar e uma fonte de energia auxiliar. Dois tipos de fonte de energia auxiliar são utilizados, uma fonte utiliza biomassa como combustível e a outra utiliza energia elétrica. O sistema é composto por um coletor solar térmico, tipo placa plana de exposição indireta, uma fonte de energia auxiliar. O software TRNSYS é utilizado como ferramenta para executar as simulações, tendo como meta alcançar a temperatura do ar de 70°C na entrada da câmara de secagem. Os resultados são apresentados em função das temperaturas da placa absorvedora, do ar de saída do coletor solar e do ar de entrada na câmara de secagem e em função da quantidade de energia, por hora, fornecida para o ar de secagem pelo coletor solar (ganho de energia útil) e pela fonte de energia auxiliar. Calcula-se o custo horário da energia considerando a utilização da biomassa e da energia elétrica, resultando no custo da biomassa equivalente a 42,5% do custo da energia elétrica.Embora os custos com insumos sejam mais baratos para a utilização do sistema com biomassa, a implementação desse sistema é mais cara, sendo viável apenas em longo prazo. O retorno do investimento para o sistema com biomassa ocorre no quarto ano, enquanto que o sistema com energia elétrica obtém retorno no primeiro ano. / This work aim to perform thermal, energy and financial analysis for an air heating system of a hybrid solar dryer for agricultural products, which uses as energy source a combination of solar energy and an auxiliary power source. Two types of external auxiliary power source for energy are used, biomass and electric power. The dryer is composed by an indirect flat plate flat plate collector, an external energy source and a drying chamber. The software TRNSYS is used to run the hybrid solar dryer simulations. The simulations goal is for the system to achieve 70°C air temperature at the drying chamber inlet. The results are showed as a function of the absorber flat plate temperature, the solar thermal collector outlet air temperature and the drying chamber inlet air temperature as a function of the energy amount per hour supplied to the drying air by the solar collector (useful energy gain) and by the external auxiliary power source. The energy cost per hour is calculated by assuming each one of the sources, biomass and electric power. It resulted that biomass costs 42.5% of the electrical power total costs. Although the source material costs are cheaper for biomass usage, it implies higher implementation costs, thus requiring long range usage analysis to prove practicable. The biomass system return of investment occurs at the fourth year while at the electrical power system return of investment occurs at the first year.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-04-30T15:30:11Z No. of bitstreams: 1 FRANCISCA VALDEIZA DE SOUZA TAVARES - DISSERTAÇÃO PPGEM 2013..pdf: 4952773 bytes, checksum: 6f132f4b46839b3a13ba0371ef1fa131 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T15:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FRANCISCA VALDEIZA DE SOUZA TAVARES - DISSERTAÇÃO PPGEM 2013..pdf: 4952773 bytes, checksum: 6f132f4b46839b3a13ba0371ef1fa131 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / O presente trabalho tem por objetivo estudar teoricamente a secagem de tijolos cerâmicos vazados em secador de fluxos-cruzados tipo túnel. Foi proposto uma modelagem matemática baseando-se nos balanços de massa e energia, escritos para um volume diferencial localizado numa posição arbitrária da camada de sólido. Para obter a solução numérica das equações governantes, utilizou-se o método dos volumes finitos numa formulação explícita e o esquema “upwind” como função de interpolação para os termos convectivos. A metodologia foi usada para descrever o processo de secagem de tijolos cerâmicos vazados com dimensões industriais, em diferentes condições operacionais. Resultados do teor de umidade e temperatura do produto, umidade absoluta, umidade relativa e temperatura do ar ao longo do leito, em diversos tempos de processo são apresentados, analisados e comparados com dados experimentais reportados na literatura, obtendo-se uma boa concordância. Verificou-se que secagem a temperaturas e umidades relativas moderadas gera produto de boa qualidade pós-secagem. / The present work aims to study theoretically the drying of holed ceramic bricks in a cross-flow tunnel dryer. It was proposed a mathematical model based on mass and energy balances, written for a differential volume located in an arbitrary position of the solid layer. For the numerical solution of the governing equations, the finite volume method in an explicit formulation with the "upwind" squema as interpolation function for the convective terms was used. The methodology was employed to describe the drying of hollow ceramic bricks with industrial dimensions in different operating conditions. Results of the moisture content and temperature of the product, and absolute humidity, relative humidity and temperature of the air along the bed at different times of the process are presented, analyzed and compared with experimental data reported in the literature. A good agreement was obtained. Results show that drying process at moderate temperatures and relative humidities produces good quality products.