Eficiência energética e caracterização de secador de biomassa rotativo protótipo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Thaynara Késsia Espíndola
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: https://bdm.unb.br/handle/10483/25287
Resumo: Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2019.
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spelling Pereira, Thaynara Késsia EspíndolaCarbajal Gamarra, Felix MartinsPEREIRA, Thaynara Késsia Espíndola. Eficiência energética e caracterização de secador de biomassa rotativo protótipo. 2019. 68 f., il. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Energia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.https://bdm.unb.br/handle/10483/25287Trabalho de Conclusão de Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia de Energia, 2019.A secagem é uma operação unitária muito importante e amplamente utilizada em diversos materiais de diferentes áreas, porém a interpretação dos fenômenos de transferência é complexa e muitas vezes os resultados, quando obtidos, não são publicados no meio acadêmico em geral. A extração da água superficial dos materiais via secagem requer elevado consumo de energia, portanto é necessária uma contínua interpretação da cinética do processo, afim de prolongar a vida de prateleira do material, de forma que não sejam gerados impactos financeiros no custo final do produto. A economia da Região Centro-Oeste tem como um dos seus principais pilares a agricultura com foco na cultura de grãos, sendo a secagem uma etapa primordial. Portanto, é importante o domínio da secagem, para projetar o desenho de secadores, assim como, interpretar a interação cultivos-condições de operação da Região. O secador rotativo é o mais recomendado para secagem de grãos, por possuir diversas vantagens, tais como: o tambor cilindro que se adapta à geometria dos grãos, ter um baixo custo de manutenção e utilizar velocidades baixas de giro em torno do próprio eixo. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo principal avaliar o funcionamento de um secador protótipo rotativo tipo cilindro horizontal para grãos de milho e café da Região Centro Oeste. O desenho e construção do secador foi realizado por integrantes do Grupo de Pesquisa Tecnologias Limpas, na Faculdade do Gama (FGA) da Universidade de Brasília (UnB). Para a avaliação do protótipo desenvolvido foi desenhado e montado um sistema integrado utilizando-se o microprocessador Raspberry PI e o sensor de umidade e temperatura DHT22. Este sistema foi acoplado ao protótipo para a leitura da emissão das variáveis como temperatura e umidade relativa, que posteriormente foram utilizados para a obtenção das demais propriedades psicométricas, tais como: temperatura de orvalho, temperatura de bulbo úmido, massa específica e entalpia. Também foi montando um código de programa em linguagem de programação Python3, que permite a visualização, armazenamento e leitura em gráficos destes dados. Adicionalmente, para interpretar os perfis da secagem experimental foi montada a carta psicométrica e avaliados os balanços globais de energia e massa para alguns casos ilustrativos. Os perfis obtidos indicam os o decréscimo da umidade contida nos grãos em função do tempo da operação de secagem. Os resultados obtidos foram satisfatórios e foi evidenciado com o funcionamento do protótipo desenvolvido. Este trabalho também visa contribuir para os conhecimentos dos alunos de Graduação em Engenharia na interpretação do fenômeno da secagem por meio do protótipo desenvolvido, com aplicações em aulas experimentais das disciplinas de transferência de calor e dinâmica dos fluídos, além de ser um equipamento que pode ser utilizado como método de secagem adotado por pequenos e médios agricultores da Região Centro-Oeste.Submitted by Ana Elvira Valadares Carvalho do Nascimento Melo (anaelviramelo7@gmail.com) on 2020-06-04T19:22:42Z No. of bitstreams: 1 2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdf: 2735396 bytes, checksum: 7abae3658e9fb76758710f762f07512e (MD5)Approved for entry into archive by Biblioteca Digital de Monografias Gerência (bdm@bce.unb.br) on 2020-07-31T13:09:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdf: 2735396 bytes, checksum: 7abae3658e9fb76758710f762f07512e (MD5)Made available in DSpace on 2020-07-31T13:09:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdf: 2735396 bytes, checksum: 7abae3658e9fb76758710f762f07512e (MD5)Drying is a very important unitary operation and widely used in several materials from different areas, but the interpretation of the transfer phenomena is complex and is often not published in the academic environment in general. Extraction of surface water from the materials through drying requires a high energy consumption, therefore a continuous interpretation of process kinetics is necessary, prolonging the shelf life of the material and not to generate financial impacts on the final cost of the product. The economy of the Central- West Region and of much of Brazil has as one of its main pillars agriculture focused on grain culture, with drying being a primordial stage. Therefore, the field of drying is fundamental to design the design of dryers, as well as to interpret the interaction between crops and operating conditions of the Region. The rotary dryer is best suited for grain drying because it has a number of advantages, such as the drum drum it uses, which adapts to grain geometry, has a low maintenance cost and uses low spinning speeds around the shaft itself. In this context, the main objective of this work is to evaluate the operation of a horizontal cylinder type rotating prototype drier for corn and coffee beans from the Central West Region. The design and construction of the dryer was carried out by members of the Clean Technology Research Group, at the Faculdade FGA, of the Univerisdade de Brasilia. For the evaluation of the developed prototype, an integrated system was designed and assembled using the Raspberry PI microprocessor and DHT22 temperature and humidity sensor. This system was coupled to the prototype to read the emission of variables such as temperature and relative humidity, which were later used to obtain the other psychometric properties, such as: dew temperature, wet bulb temperature, specific mass and enthalpy. It has also been putting together a program code in Python3 programming language, which allows the visualization, storage and reading in graphics of this data. Additionally, to interpret the profiles of the experimental drying the psychometric chart was set up, the global energy and mass balances for some illustrative cases. The obtained profiles indicate the decrease of the humidity contained in the grains as a function of the time of the drying operation. The results obtained were satisfactory and the operation of the developed prototype was evidenced. This work also aims to contribute to the knowledge of undergraduate students in Engineering in the interpretation of drying phenomena through the prototype developed as a tool and its use in experimental tests for small and medium farmers in the MidwesA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor que autoriza a Biblioteca Digital da Produção Intelectual Discente da Universidade de Brasília (BDM) a disponibilizar meu trabalho de conclusão de curso por meio do sítio bdm.unb.br, com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 International, que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que seja citado o autor e licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação desta.info:eu-repo/semantics/openAccessSecagemGrãos - secagemBiomassaPsicometriaCalor - transmissãoEficiência energéticaEficiência energética e caracterização de secador de biomassa rotativo protótipoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2020-07-31T13:09:10Z2020-07-31T13:09:10Z2019-06-19porreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1817http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25287/2/license.txt21554873e56ad8ddc69c092699b98f95MD52ORIGINAL2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdf2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdfapplication/pdf2735396http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/25287/1/2019_ThaynaraKessiaEspindolaPereira_tcc.pdf7abae3658e9fb76758710f762f07512eMD5110483/252872020-09-11 11:44:04.848oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712020-09-11T14:44:04Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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