Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-04-29T21:03:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014 / Neste trabalho propõe-se estudar a secagem de ervas finas em dois tipos diferentes de secadores assistidos por termossifões, caracterizando os fenômenos físicos observados tanto na erva como no secador. É apresentada uma revisão bibliográfica sobre o estado da arte da secagem de ervas finas, dos modelos matemáticos e correlações que descrevem este processo e dos diferentes tipo de secadores que se tem atualmente no mercado. Baseado em trabalhos da literatura especializada foi desenvolvido um modelo matemático da vazão de vapor de água liberada durante a secagem, considerando as parcelas de vapor liberadas pela folha e pelo talo. Utilizou-se para este modelo a lei de Fick para a difusão unidimensional de água na erva. Com o objetivo de adimensionalizar a vazão mássica de vapor liberado por cada uma das parcelas, foi introduzido o número adimensional MV que permite definir e comparar a capacidade do secador independente do material secado. Assim para cada valor de MV existe uma quantidade máxima de massa ?in natura? que o secador pode secar com certo consumo de energia associado. Realizaram-se testes experimentais com erva hortelã-comum (Mentha x villosa Huds) através de um secador experimental por convecção desenvolvido pelo LABTUCAL, onde o ar de secagem se aquece pela passagem por um banco de resistências horizontais, que simulam o comportamento dos termossifões. Estudaram-se os principais fatores que influenciam o tempo final de secagem como: a umidade relativa do ar, a velocidade de escoamento, a quantidade de bandejas dentro da câmara de secagem, a relação de massa e superfície de erva e o efeito da presença do talo da erva. A análise dos resultados permitiu concluir que os modelos teóricos se ajustam satisfatoriamente aos dados experimentais obtidos. Finalmente, foi adaptado um forno de cocção de pães desenvolvido pelo LABTUCAL com termossifões tipo árvore distribuído nas paredes laterais da câmara de secagem. Neste forno foram realizados testes de secagem, com o objetivo de comparar o desempenho deste com do outro secador. Observou-se que o tempo de secagem, assim como o consumo total de energia no forno de cocção de pães adaptado, diminuíram. O desempenho deste forno foi também comparado ao da estufa que atualmente a empresa Baldo S.A. possui para secagem de ervas finas. oncluindo-se que o forno de cocção de pães adaptado apresenta dentre os três o melhor desempenho.<br> / Abstract : This paper studies the drying of herbs in two different types of thermosyphon assisted dryers, by characterizing the physical phenomena observed both in the grass as in the dryer. A review on the state of the art of medicinal herbs drying, mathematical models and correlations that describe this process and of different types of commercialized dryers was made. A mathematical model of the vapor water flow released during drying, considering the steam released by the leaf stalk, was developed based on works presented in the literature. This model used the Fick's law for one-dimensional diffusion of water into the herb. The steam MV dimensionless number were used in order to turn the mass flow rate released by each of the plots dimensionless. This allows to define and compare the ability of independent dryer dried material was posted. For each value of MV there is a maximum " in natura " mass that the dryer can dry with some associated energy consumption. Experimental tests were performed with common spearmint herb (Mentha x villosa Huds ) through an convection dryer developed by LABTUCAL. In this dryer, the drying air is heated by passing it through a bank of horizontal resistances that simulate the behavior of the thermosyphon. The main factors that influence the final drying time such as the relative humidity of the air, the flow rate, the amount of trays inside the drying chamber, the relationship of mass and surface of herb and the effect of the presence of the herb stalk were studied. The analysis concluded that the theoretical model satisfactorily fits the experimental data obtained. A bread cooking oven developed by LABTUCAL was adapted with tree type thermosyphon distributed in vertical side walls of the drying chamber. In this oven drying tests were performed in order to compare its performance with the other. It was observed that the drying time and the total energy consumption in the adapted bread cooking oven diminished. The performance of this oven was also compared to the one that Baldo SA company currently uses for drying herbs. The adapted oven presented the best performance of the three ovens.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/132425 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Rodríguez Cisterna, Luis Hernán |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Mantelli, Márcia Barbosa Henriques |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | 284 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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