8́ Questão: Em um silo secador de 8,4 metros de diâmetro é colocada uma camada de 1,20 metros de altura de milho com
de umidade, em base úmida, equivalente a 47000 kg de milho úmido. O silo é dotado de um ventilador com vazão de
. O secador é regulado para trabalhar com
e as condições ambientes são temperatura de bulbo seco de
e umidade relativa de
. Determine o tempo de secagem do produto considerando que o ar sai em média do secador com umidade relativa de 70 % e que o teor de umidade final médio deva ser de 13 % base úmida.
Passo 1
Resumo do enunciado: temos
,kg de milho úmido em um silo secador, com teor de umidade inicial de
(base úmida) e desejamos reduzir até
(base úmida). O ventilador fornece
,m³/min de ar, que é aquecido a
C. O ar de entrada parte do ambiente a
C e
de umidade relativa (UR), e o ar de saída do secador tem UR média de
. Queremos determinar o tempo de secagem. Para isso, vamos precisar:
- Calcular a massa de água a ser removida.
- Determinar as razões de umidade absoluta do ar de entrada e saída (razão de mistura ou relação de massa de vapor por massa de ar seco).
- Calcular o fluxo mássico de ar seco.
- Obter a taxa de remoção de água e daí o tempo necessário.
Passo 2
Calcular massa de sólidos secos e massa de água inicial e final.
A massa de sólidos secos é
A massa de sólidos secos é
A massa de produto final (água + sólidos) para
é
Portanto, a água removida é
Passo 3
Determinar as razões de mistura
(entrada) e
(saída).
Pressão atmosférica assumida kPa.
Para o ar de entrada a C e UR
:
saturação a C:
kPa →
Pressão atmosférica assumida
Para o ar de entrada a
saturação a
Para o ar de saída a
C e UR
:
saturação a C:
kPa →
saturação a
Logo, a diferença de razão de mistura é
Passo 4
Calcular o fluxo mássico de ar seco.
Tomando densidade do ar a C cerca de
,kg/m³,
Tomando densidade do ar a
Passo 5
Calcular a taxa de remoção de água pelo ar:
Passo 6
Determinar o tempo de secagem:
Resposta
O tempo de secagem do milho é aproximadamente
horas.