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Previous issue date: 2008-12-16 / O tratamento do ar utilizado em processos agrícolas é uma das atividades essenciais para preservar a qualidade dos produtos ou catalisar os processos para que as atividades de processamento se desenvolvam de forma eficiente. A utilização da circulação do ar como ferramenta de arrasto e transporte de umidade do produto ou do ar que, entremeado em determinada massa de produtos, promove a secagem, a aeração ou resfriamento desse produto. Um dos processos de tratamento desse ar é sua secagem, por meio de aquecimento. Um dos métodos empregados para promover o aquecimento do ar utiliza uma máquina, conhecida como bomba de calor. A aplicação da bomba de calor tem sido, na sua grande maioria, utilizada em regime único de operação de compressão. O controle da taxa de compressão é um dos focos desse trabalho, onde as avaliações dos resultados do funcionamento da bomba de calor, em diversas taxas de compressão, forneceram ar com diferentes valores de umidade relativa e de temperatura. A bomba de calor, utilizada no experimento de beneficiamento de café descascado e desmucilado foi fabricada pela Cool Seed Resfriamento Artificial, sob a orientação do Professor Adílio Flauzino Lacerda Filho. Nesse equipamento um ventilador em regime único é responsável para insuflar o ar nos equipamentos agrícolas. Nesse equipamento, um ventilador em regime único de operação é responsável para insuflar o ar nos equipamentos agrícolas. Um inversor de freqüência, modelo CFW-08 fabricado pela WEG Automação Ltda., foi utilizando para controlar o compressor da bomba, usando sua função multispeed, com a qual foi possível determinar oito regimes diferentes de operação para o compressor fornecendo ar na saída com características psicrométricas diferentes. Os valores de freqüência ajustada, umidade relativa e temperatura do ar na saída da bomba de calor foram coletados, analisados e equacionados. A partir dessas informações e da análise do funcionamento do inversor, foi desenvolvida uma interface para operação manual ou automática, deixando o painel do inversor isolado, garantindo segurança para o operador. A automatização dos controles utilizou chaves ACIONAAC ® e ACIONAACDC ® , com relés, tendo como base chaves digitais DS2406 fabricadas pela Dallas Semiconductor usando a tecnologia 1-Wire TM e uma rotina computacional de acionamento dessas chaves desenvolvida em DELPHI. Os sensores usados para medição de umidade relativa e temperatura ambiente utilizam o dispositivo UMETER®, tendo como base o sensor de umidade relativa HIH-4000 produzido pela Honeywell e o conversor AD DS2438 fabricado pela Dallas Semiconductor utilizando a tecnologia 1-Wire TM . Outra máquina frigorífica foi utilizada para o resfriamento de produtos agrícolas. Essa máquina é um modelo de linha da empresa Cool Seed Resfriamento Artificial, na qual somente seu ventilador tem a sua velocidade controlada por um inversor de freqüência, modelo CFW-09 produzido pela empresa WEG Equipamentos Elétricos S.A. Foi realizado o resfriamento de frutos de café previamente secados e armazenados em um silo de 12m 3 de volume interno. A massa de frutos de café foi resfriada até atingir uma temperatura em torno de 10 o C na parte inferior do silo e 12 o C no topo do silo. Essa máquina frigorífica não sofreu alterações. Porém, o ar fornecido pelas máquinas, que modificam as suas características características desejadas psicrométricas, para o pode não processamento de apresentar as determinados produtos. Sendo assim, é necessário fazer correções ou de umidade relativa, ou de temperatura, do ar a ser empregado. Uma caixa de mistura com uma válvula de mistura foi desenvolvida para realizar o ajuste da grandeza desejada. A correção é realizada pela abertura dessa válvula, usando um motor de passo acionado por um microcontrolador acionado por chaves ACIONAACDC®, promovendo a mistura do ar atmosférico (sem tratamento) com o ar já processado. Pequenas correções são possíveis devido à pequena vazão que essa válvula proporciona. Sua abertura é controlada por uma rotina computacional desenvolvida em DELPHI para monitorar os valores da umidade relativa do ar na saída da caixa de mistura e acionar as chaves. A integração dessa caixa de mistura com uma fonte de ar processado foi experimentada e apresentou na saída alteração em até 10% no valor da umidade relativa do ar na entrada. A caixa de mistura, os sensores e as chaves utilizadas foram desenvolvidos experimentalmente exclusivamente para serem utilizados nesse trabalho. / The treatment of the air used in agricultural processes is one of the essential activities to preserve the product quality or to catalyze the processes so that the processing activities are efficiently developed. The use of the air circulation as a tool for dragging and transporting moisture from the product or humidity from the air inside the void spaces in determined mass of products, promotes its drying, aeration or cooling. One of the processes used is to heat the air by using a machine called heat pump. The heat pump application has been, in general, used in single regimen of compression operation. The control of the compression rates is one of the objectives of this work, for which the evaluation of the heat pump operation for several compression rates resulted demonstrated the possibility of obtaining airflow with different relative humidity and temperature. The heat pump used in the experiment of coffee drying processing was manufactured by the company Cool Seed Resfriamento Artificial, under Dr. Adílio Flauzino de Lacerda Filho supervision. In this equipment a fan under single operation regimen is responsible to blow the air through the agricultural equipment. A frequency inverter, model CFW-08 manufactured by WEG Equipamentos Elétricos Ltda. was used to control the compressor of the heat pump by using its multispeed function, turning it possible to obtain eight different modes of operation for the compressor, supplying air at the pump outlet with different psychrometric characteristics. The values of adjusted frequency, relative humidity and temperature of the air at the heat pump outlet had been collected, analyzed and equated. Based on this information and analysis of the inverter operation, an interface for manual or automatic operation was developed, leaving isolated the inverter panel in order to guarantee the safety for the operator. The automation of the controls was developed using the digital switches called ACIONAAC ® and ACIONAACDC ® , with relays, based on the digital switch DS2406 manufactured by Dallas Semiconductor using the 1-Wire TM technology, and a computational routine written in DELPHI to activate these switches. The air relative humidity and ambient temperature were measured using a device called UMETER®, constructed with HIH-4000 humidity sensor, manufactured by the company Honeywell, and a DS2438 AD converter, manufactured by the company Dallas Semiconductor using 1-Wire TM the technology. Another refrigerating machine was used for cooling of agricultural products. This new machine is a commercial model of the company Cool Seed Resfriamento Artificial. In machine only the fan speed is controlled speed by a frequency inverter, model CFW-09, manufactured by WEG Equipamentos Elétricos S.A. It was realized the cooling of previously dried and stored coffee fruits in a silo with 12 m 3 of internal volume. The bulk of coffee was cooled until reach a temperature of, approximately, 10 o C at the bottom and 12 o C at the top of the bin. This refrigerating machine had no modifications. However, the airflow supplied by the machines that modify its psychrometric characteristics, may not present the desired characteristics for processing of certain products. Therefore it may be necessary to make corrections of the relative humidity or temperature of the airflow to be used. A mixture chamber with a mixture valve was developed to carry out the adjustment of the desired parameters. The correction is made by opening this valve, using an step motor controlled by a microcontroller driven by an ACIONAACDC® switch, realizing the mixture of atmospheric air (without treatment) with the already treated air. Small corrections are possible due to small outflow that this valve provides. The opening of the valve is controlled by a computational routine developed in DELPHI to monitor the values of the air relative humidity at the outlet of the mixture chamber and to activate the switches. The integration of this mixture chamber with a processed air source was tested and presented a change in the value of the relative humidity at the outlet up to 10% as compared with that at the inlet. The mixture chamber, some sensors and switches were developed experimentally exclusively to be used in this work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:123456789/10449 |
| Date | 16 December 2008 |
| Creators | Monte, José Eduardo Carvalho |
| Contributors | Lacerda Filho, Adílio Flauzino de, Monteiro, Paulo Marcos de Barros, Martins, José Helvecio |
| Publisher | Universidade Federal de Viçosa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFV, instname:Universidade Federal de Viçosa, instacron:UFV |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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