Orientador: Theo Guenter Kieckbusch

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A configuração do leito vibro-jorrado (LVJ) é semelhante a do leito de jorro convencional, mas a taxa de circulação dae partículas é controlada por uma vibração vertical imposta as mesmas. Como conseqüência, todo o leito escoa era regime de fase densa e a velocidade do ar no leito ê definida...

Resumo: A configuração do leito vibro-jorrado (LVJ) é semelhante a do leito de jorro convencional, mas a taxa de circulação dae partículas é controlada por uma vibração vertical imposta as mesmas. Como conseqüência, todo o leito escoa era regime de fase densa e a velocidade do ar no leito ê definida de acordo com a exigência da secagem. Um secador com capacidade para 6,5 litros de material foi concebido e desenvolvido neste trabalho. Ele consiste em uma cama ra cilíndrica com fundo cônico (diâmetro 145 mm, altura 390 ms ), com opção de fixação de um tubo interno central, e equipado com uma base perfurada móvel, que vibra a amplitudes definidas ( 2, 3, 4 e 5 mm) e freqüências na faixa de 0 a 18 Hz. Ensaios indicaram que o escoamento interno das partículas seguia o modelo pistortado com baixo grau de dispersão e que a taxa de circulação das mesmas tornava-se máxima sob condições de ressonância. 0 secador de LVJ foi ensaiado com dois materiais de elasticidade diferentes: cubos de batata e grãos de soja. Estes experimentos definiram os parâmetros geométricos e as condições de vibração mais favoráveis em termos de perda de pressão, taxa de circulação das partículas e cinética de secagem. Foram feitas comparações com sistemas não vibrados. A soja também foi ensaiada no secador LVJ equipado com um aquecedor elétrico de forma cilíndrica (50 mm DI), imerso no leito (aquecimento indireto). Uma análise do consumo de energia total do secador de LVJ com e sem aquecimento indireto, comprovou a maior eficiência do mesmo, comparado com um secador de leito estático. Foram desenvo1vidos modelos específicos visando simular a cinética de secagem através de curvas características. Estes modelos correiacionaram com sucesso, os resultados de secagem da batata e da soja. Este trabalho foi complementado com uma formulação de mudança de escala, baseado em correlações provenientes de um balanço de tensões no leito

Abstract: The configuration of the vibro-spouted bed dryer (VSB) ressembles that of a conventional spouted bed, but the rate of circulation of the particles is controlled by a vertical vibration imposed to them. As a consequence all the bed flows in a dense phase regime and the air velocity inside...

Abstract: The configuration of the vibro-spouted bed dryer (VSB) ressembles that of a conventional spouted bed, but the rate of circulation of the particles is controlled by a vertical vibration imposed to them. As a consequence all the bed flows in a dense phase regime and the air velocity inside the bed is defined according to drying requirements alone. A 6,5 liters capacity dryer was conceived and developed in this work. It consists of a cylindrical chamber with conical botton (diameter 145 mm, height 390 mm), with optional fixation of a central draft tube, equipped with a perforated movable base, chat vibrated at defined amplitudes (2, 3, 4 and 5 mm) and frequency ranging from 0 to 18 Hz. Tests indicated that the internal flow of the particles follows a plug-flow mode 1 with low degree of dispersion and the rate of circulation passes through maxima at resonance conditions. The VSB dryer was tested with two materials of different elasticity: potato cubes and soya beans. These experiments defined the most favorable geometrical and vibration conditions in terms of pressure loss, rate of circulation of the particles, and drying kinetics. Comparisons with non-vibrating systems were made. Soya beans were also dryed in a VSB dryer equipped with a cylindrical electrical heater (50 mm ID), immersed inside the- bed (indirect beating). Analysis of the total energy consumption in the VSB dryer, with and without indirect heating, pointed out its bigger efficiency, compared to static bed dryer. Specific models were developed in order to simulate the drying kinetic through characteristics curves. These models correlated the drying results for potatoes and soya with success. This work was complemented with a scale-up formulation, based on correlations derived from tension balances inside the bed