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Previous issue date: 2007-08-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Different forms of air treatment are used for food drying. It is the purpose of
this work to describe both the implementation and instrumentation of a system of heat
pump for dehumidifying and heating up the drying air under temperatures higher than
room temperature but lower that those employed in resistance dryers promoting, in this
way, better product quality. Our pump system consists of an evaporator, a condenser, a
thermal expansion valve, and a fan. The heat pump makes use of the energy dissipated
by both the condenser and the compressor to heat up the air dehumidified by the
evaporator. Our device has been better characterized by its effectiveness in heating up
the air as well as by its efficient, drying capacity. Sensors were installed at both the inlet
and outlet of the device in order to control relative humidity, dry bulb temperature and
velocity. Tests were accomplished to verify airflow velocity at 6,1 m/s and 5,7 m/s. For
each case, measurements were taken every 15 min, with entering air parameters under
atmospheric pressure with temperatures ranging from 27 and 32 ºC, and relative
humidity ranging from 68 to 80%. Analyses of the same parameters were carried out at
both the heat pump outlet and along the cooling cycle. An energy-exergetic analysis of
the heat pump was completed. Simulations were made with the help of computer
programs on EES (Engineering Equation Solver) platforms.For these simulations, the
programs were developed based on the following: Law of Mass Conservation, and the
First and Second Laws of Thermodynamics. It was then possible to put forward some
suggestions for improving the drying process and its instrumentation. / Diversos tipos de tratamentos do ar têm sido utilizados para secagem de
produtos alimentícios. Este trabalho, tem como objetivo a montagem e instrumentação
de um sistema de bomba de calor para desumidificação e aquecimento do ar de secagem
utilizando temperaturas maiores que a ambiente, porém menores que os secadores
resistivos, o que favorece um produto com qualidade melhor. O sistema de bomba de
calor consiste de um evaporador, um condensador, um compressor, uma válvula de
expansão e um ventilador. A bomba de calor aproveita a energia dissipada pelo
condensador e compressor para aquecer o ar desumidificado pelo evaporador. O aparato
foi caracterizado pela verificação da capacidade de aquecimento do ar e sua eficiência
para secagem. Foram instalados na entrada e na saída do equipamento, sensores de
umidade relativa, de temperatura de bulbo seco e de velocidade. Os testes foram
realizados para velocidades do fluxo de ar de 6,1 m/s e 5,7 m/s. Para cada caso, foram
realizadas medições a cada 15 min, com parâmetros de entrada do ar na pressão
atmosférica, temperatura entre 27 e 32 ºC e umidade relativa entre 68 e 80 %, e
verificação dos mesmos parâmetros na saída da bomba de calor, como também do ciclo
de refrigeração. Foi realizada uma análise energética e exergética da bomba de calor. As
simulações foram feitas através de programas computacionais na plataforma EES
(Engineering Equation Solver). Para estas simulações, foram desenvolvidos os
programas baseados na Lei da Conservação da Massa, da Primeira e Segunda Leis da
Termodinâmica e com os resultados encontrados são feitas sugestões para melhoria do
processo e instrumentação deste.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/8995 |
| Date | 30 August 2007 |
| Creators | Luiz, Márcia Ramos |
| Contributors | Cavalcanti, Marco Antonio Wanderley |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UFPB, Brasil, Engenharia Mecânica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -4711024085158558864, 600, 600, 600, 600, 4044336857615351199, -6956026795191561793, -2555911436985713659 |
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