Exercicio

Problemas de dimensionamento de secadores industriais 1. Um secador contínuo em regime contracorrente deve ser empregado para secar 455 kg/h de material seco. O material contém inicialmente 0,04 kg umidade/kg sólido seco. A umidade final desejada para o material é de 0,002 kg umidade/kg sólido seco. O sólido granular entra no secador a uma temperatura de 27oC e é para ser descarregado a 63oC. O sólido seco tem uma capacidade de 1,465 kJ/kg.K, que é pressuposta constante na faixa de temperaturas utilizadas. O ar entra no secador a 90oC, após ser aspirado do ambiente, a 20oC e 30% de umidade relativa, e passado por um aquecedor. Como o ar que sai do secador será descartado para a atmosfera, sua temperatura não deve ultrapassar 40oC na saída do secador. Calcular a vazão de ar (Wg) necessária para garantir a secagem do material, o calor externo (qext) mínimo a ser introduzido no aquecedor para garantir a secagem do material, e a umidade do ar na saída do secador (Y2) , considerando que não há perdas de calor no secador. Os calores específicos da água, do ar seco e do vapor de água são 4,187, 1,005 e 1,880 kJ/kg.K, respectivamente. 2. Considerando o secador do Problema 1, e considerando uma perda de calor da ordem de 20% no secador, calcular a área necessária para garantir a secagem desejada para velocidades do ar de 0,5, 1, 1,5, 2 e 2,5 m/s. À temperatura de 90oC, a densidade do ar é de 0,942 kg/m3. O diagrama esquemático para representação do problema é mostrado na Figura P.1.

Figura P.1. Diagrama esquemático para representação do processo de secagem.