Estudo teórico e experimental da secagem de louças sanitárias em baixas temperaturas - Gomez, Ricardo Soares (2023)
A secagem é uma operação de transferência de calor e massa envolvendo a remoção de umidade, sendo uma etapa importante e de elevado custo no processo de manufatura de diversos produtos. Para materiais cerâmicos, o processo de secagem é necessário para retirar o excesso de água que é adicionado na etapa de moldagem e conferir a resistência necessária para reduzir as falhas durante a queima do produto. Para louças sanitárias, é necessário realizar uma etapa de pré-secagem logo após a retirada da peça do molde, em ambiente com temperatura entre 30 e 40ºC, acarretando em um custo energético adicional. Este trabalho tem por objetivo estudar, teórica e experimentalmente, o processo de secagem de louças sanitárias a baixas temperaturas, com particular referência às bacias sanitárias. Foram realizados sete experimentos de secagem em estufa com diferentes condições operacionais (temperatura, umidade relativa, convecção natural e forçada). Em seguida, foi realizada uma modelagem matemática empírica e cálculos para avaliar o desempenho da secagem. Os resultados experimentais indicam que o aumento da temperatura e a redução da umidade relativa do ar resultam em secagens mais rápidas. Constatou-se que para algumas situações físicas, é mais interessante dedicar esforços para reduzir a umidade relativa do ar de secagem em vez de buscar soluções para aumentar sua temperatura. Além disso, não foram observadas trincas ou fissuras durante a realização dos experimentos e constatou-se uma correlação linear inversa entre a retração linear e o teor de umidade de modo que a perda de umidade é acompanhada de encolhimento da amostra. Por fim, os resultados do consumo de energia específico médio (CEEM) indicam que quanto menor a temperatura do ar de secagem, mais eficiente é o processo. Entretanto, na faixa de temperatura de estudo, a diferença relativa máxima para o CEEM entre experimentos foi menor que 3%, indicando que outros fatores devem ser levados em consideração na definição das condições operacionais do ar no setor de pré-secagem de louças sanitárias, tais como tempo de processamento, condições climáticas e demanda de mercado pelo produto.