Por definição , “contrafluxo” significa que um meio , substância ou produto flui na direção oposta a outro meio – e é a maneira mais eficiente de trocar energia entre dois fluxos.

Atualmente no mercado mundial , cerca de 95% de novos resfriadores de produtos extrusados são do tipo contra – fluxo.

As principais vantagens dos secadores e resfriadores de contrafluxo são:

  • trocas rápidas de produtos na linha de processo
  • alta confiabilidade mecânica
  • Excelente uniformidade da umidade no produto final
  • menor consumo de energia
  • operação mínima e rápida de limpeza – ausência de contaminações com diferentes produtos O projeto de um secador ou resfriador de contrafluxo leva em conta os seguintes fatores:
  • tamanho e forma do produto extrusado
  • densidade do produto ( kg/m3)
  • calor específico ( kJoule/ kg°C )
  • Energia de evaporação ( kJoule/ kg)
  • Teor de umidade ( %)
  • atividade de água ( Aw)
  • Isoterma de absorção
  • coeficiente de difusão ( m2/s)

Citando como exemplo , o calor específico da água é a quantidade de energia necessária para elevar em um grau centígrado a temperatura de um kg de água – o que nesse caso corresponde a 4,2 kJoule/kg.

Por esse exemplo , pode-se imaginar a tremenda quantidade de energia ( $$) necessária para se evaporar 10 ou 12 % de água contida no produto após a extrusão.

É fácil chegar à conclusão que o processo de secagem deve ser o mais regular , eficiente e econômico possível.

Para se obter o mesmo efeito de acréscimo de 1 grau centígrado em um kg de ferro , é necessário apenas 0,48 kJoule/ kg , ou seja : é preciso praticamente nove vezes mais energia quando se trata de aquecer água…

Dessa forma , podemos definir o calor de evaporação como a quantidade de energia necessária para evaporar um kg de água – e nesse caso , isso corresponde a 2257 kJoule/kg , medido a 100° C

Resumindo , é preciso 5 vezes mais energia para evaporar um kg de água , do que levar a temperatura dela de zero até 100° C

Atividade de água – é definida como “ a pressão de vapor de um líquido dividido pela pressão de vapor da água pura à mesma temperatura.”

Aw ( atividade de água ) da água pura , destilada é = 1
Aw do produto totalmente seco = 0

Conforme a temperatura aumenta , a atividade de água também aumenta.

A atividade de água também é influenciada por ingredientes como o sal , ou o açúcar.

Estudos demonstram que o limite inferior de atividade de água que impede o crescimento de qualquer micro-organismo é de 0.6. O limite pratico para fungos é 0,7

AUTOMAÇÃO DE SECADORES DE CONTRA FLUXO.

Para se obter o melhor desempenho dos secadores de contrafluxo , recomenda-se que a sua operação seja automatizada.

Sistema de controle de determinados fabricantes possibilitam lidar com até 250 formulas básicas , o que é mais que suficiente para a maioria dos casos.

Um bom sistema de automação também previne o risco de incêndios no secador , oque pode ocorrer quando a temperatura ultrapassa muito 100°C .

O controle automatizado de secagem também permite acesso remoto por um computador.

EFICIÊNCIA DO SECADOR DE CONTRA-FLUXO

A eficiência de um secador de contrafluxo pode ser definida como “ a quantidade de energia em kJoule que deve ser adicionada para evaporar um kg de água”

Bons fabricantes trabalham com metas de eficiência da ordem de no máximo 2700 kJoules por kg de água . Secadores contínuos de esteira não conseguem alcançar esse valor. Testes demonstraram que o consumo de energia de um secador de esteira pode ser de até 24 % maior que o consumo de um secador de contrafluxo, ou seja , entre 3000 e 4500 kJoules/ kg de água evaporada.

Os secadores de contrafluxo conseguem atingir esse padrão de performance também porque o seu design permite que o ar utilizado no resfriamento seja reaproveitado no secador. Esse tipo de secador tambem pode ser sanitizado e lavado por dentro, operação que é impossível de ser feita em um secador de esteira.

Além disso , o secador de contrafluxo tem menos área aberta por onde o ar quente possa escapar.

Além da eficiência no consumo de energia , a uniformidade da umidade do produto final é tambem o grande objetivo. Bons secadores de contrafluxo fazem produtos com umidade variando (desvio padrão) entre 0,25 e 0,5.

Na prática isso se traduz em medidas de umidade variando apenas 0,5 a 1% , oque traz a segurança de trabalhar com níveis de umidade final do produto adequados para que a perda do processo seja a menor possível .

O sistema de monitoramento contínuo por NIR ( infravermelho) ou por micro-ondas permite que se faça ajustes on line dos parâmetros de fluxo de ar e temperatura.

Ambos os sistemas devem ser calibrados para diferentes produtos , sendo que o sistema de microondas tem uma precisão de 0,1%.

Devido ao fato de praticamente não ter partes móveis em seu interior , o custo de manutenção ( peças de desgaste) de um secador de contrafluxo é cerca de oito vezes menor que um secador de esteira.

A quantidade de energia térmica gasta por um secador de contrafluxo é na média 24- 26% menor que um secador de esteira.

Se considerarmos um regime de trabalho de 20 horas por dia , 28 dias por mês , ( 560 horas/ mês) , o valor total da economia obtida em um ano chega facilmente na quantia de um milhão de reais…

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