Simulação e avaliação de sistemas de secagem de café

• Ano de defesa: 2001
• Autor(a) principal: Cardoso Sobrinho, José
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Energia; Secagem de café; Custos de secagem; Ciências Agrárias
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9415

Com os objetivos de quantificar e racionalizar os parâmetros energéticos e econômicos de sistemas distintos de secagem, estudou-se a secagem de café em duas fazendas da empresa Heringer Ltda., localizadas nos municípios de Martins Soares-MG e Iúna-ES. Nos ensaios realizados na primeira fazenda, o ar de secagem foi aquecido até 60 oC, através de trocadores de calor por onde circulavam vapor de água e ar. Na unidade de secagem localizada no município de Martins Soares-MG, um dos secadores foi desconectado da linha de vapor, e no lugar do trocador de calor vapor de água/ar colocou-se um queimador de gás liqüefeito de petróleo (GLP). Nos ensaios realizados na fazenda de Iúna-ES, o ar de secagem foi aquecido até 60 oC, numa fornalha a fogo indireto com trocador de calor tipo tubo-carcaça. O GLP foi utilizado somente na secagem a fogo direto. O café, com umidade inicial igual a 60 % bu, foi secado durante oito horas, em terreiro, até aproximadamente 47% bu e colocado, posteriormente, em secadores mecânicos para completar a secagem. Como testemunha fez-se, no terreiro, ao sol, uma secagem para cada ensaio até que o café atingisse a umidade final igual a 13% bu, visando à comparação de qualidade do produto. Nos tratamentos em que o ar de secagem foi aquecido pelo trocador de calor e pela fornalha a fogo indireto, o café passou pela pré-secagem em secador horizontal, reduzindo a umidade de 47 para 30 % bu e, posteriormente, a secagem foi completada em secador vertical. Nos testes realizados com gás liquefeito de petróleo, o produto passou direto do terreiro para o secador vertical, onde ficou até atingir a umidade final desejada. Monitoraram-se os parâmetros relativos ao ar de secagem, ar ambiente, produto, combustíveis, e também, aqueles relativos aos investimentos e custo da secagem do produto, em cada fazenda. No secador rotativo horizontal, houve variação na temperatura do ar de secagem no sentido longitudinal do plenum. No secador de coluna, do início ao final da coluna de secagem, observou-se um gradiente de temperatura de 4 oC. A umidade do café variou na direção perpendicular ao fluxo de grãos, segundo sua posição, ao longo da coluna de secagem, em até 3 % bu, sendo mais secos os grãos localizados próximos ao plenum. A massa específica global variou segundo a umidade do produto. O café com maior umidade apresentou maior massa específica aparente. Não houve diferenciação entre a qualidade do produto secado no terreiro e nos secadores mecânicos. O secador rotativo apresentou menor consumo específico de energia, uma vez que o café com umidade mais elevada requer menos energia para evaporar a água, isto é, os secadores são mais eficientes energeticamente nas operações realizadas com produto mais úmido. O custo da secagem foi igual a R$8,46; R$13,66 e R$17,78 a saca de 60 kg de café beneficiado para a operação em que o ar foi aquecido em fornalha a fogo indireto, vapor de água e GLP, respectivamente. A taxa interna de retorno dos sistemas de aquecimento a fogo indireto foi de 53% aa, e 38% aa para a secagem em que se utilizou o vapor. Considerando-se que a qualidade final do produto seco e beneficiado foi a mesma para todos os ensaios, concluiu-se que o sistema de secagem com aquecimento a fogo indireto (fornalha a fogo indireto) apresentou menor custo final. No entanto, considerando-se o fluxo de caixa incremental, o sistema em que o ar de secagem foi aquecido pelo vapor de água, apesar de ter apresentado maior custo de produção, foi o mais indicado.