Secador de Camada Fixa Assistido por Fornalha Tipo Termossifão
Pesquisadores da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), em parceria com a empresa Q Prime Engenharia, desenvolveram um equipamento inovador para a secagem de café e grãos em geral. O sistema emprega uma fornalha de alta eficiência térmica baseada em tubos de calor tipo termossifão, otimizando a transferência de calor e reduzindo o consumo de energia, sem comprometer a qualidade do produto final.
O equipamento consiste em um secador de camada fixa, no qual o produto (ex. grãos de café) permanece estático em uma bandeja perfurada. O ar aquecido circula por entre os grãos de forma ascendente, promovendo a secagem sem impacto físico sobre os frutos, o que preserva sua integridade.
O diferencial está na fornalha, cujas paredes laterais são compostas por tubos de calor em “loop”. Esses tubos, também chamados de termossifões bifásicos, funcionam como supercondutores de calor. A parte evaporadora dos tubos é disposta na câmara de combustão e a parte condensadora, um feixe tubular, fica na extremidade oposta. O fluido térmico circula no interior dos tubos em um ciclo contínuo de evaporação e condensação, promovendo alta transferência de calor com baixo consumo energético.
Além disso, o sistema implementa um mecanismo de recirculação do ar quente, que é reutilizado até que sua umidade atinja um valor limite. Isso reduz perdas térmicas e emissões.
Os secadores rotativos tradicionais aplicam calor com o produto em movimento, o que pode comprometer a integridade dos grãos. Já os secadores de camada fixa convencionais enfrentam baixa eficiência térmica quando operados em altas velocidades de fluxo de ar.
A presente invenção supera essas limitações ao aumentar a velocidade do ar sem elevar proporcionalmente o consumo de combustível, graças à elevada eficiência térmica dos tubos de calor. Com isso, é possível obter secagem rápida, uniforme e de alta qualidade, com menor impacto ambiental.
Enquanto fornalhas comuns usam sistemas de condução térmica tradicionais com baixa eficiência, este sistema utiliza tubos de calor em loop, semelhantes aos aplicados em engenharia aeroespacial e eletrônica. Esse conceito, raramente visto no setor agroindustrial, eleva a eficiência do processo de secagem sem a necessidade de componentes móveis, com menor manutenção e maior confiabilidade operacional.
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