Sistema de automação e controle de temperatura e umidade na secagem de grãos e simulação para o milho em secador de contra-fluxo

Abstract

Resumo: A redução das perdas dos produtos alimentícios tem como fator principal o controle eficiente do nível de umidade na sua estocagem. Este trabalho apresenta um sistema de análise do controle da temperatura e da unidade num secador de contra fluxo de grãos, e proporciona uma visão sobre o processo básico da secagem. O sistema propõe uma monitoração contínua dos parâmetros termodinâmicos de entrada e saída no processo para o ar e o produto, proporcionando por sensores interligados ao sistema de controle. O modelo matemático baseado no modelo de Michigan utiliza uma camada elementar de grãos como volume de controle, e depois, aplica a função de transferência na simulação do programa computacional. A simulação do calor e massa transferida entre o ar e os grãos, no secador é baseada na aplicação do modelo do fenômeno de transporte entre as fases fluida e sólida. O resultado para várias condições operacionais são usados para avaliar a influência das variáveis de secagem e para conseguir subsídios dos elementos do sistema, tendo em mente a otimização da qualidade do produto final.

Abstract: The reduction of the food products losses has as main factor the efficient control of the humidity level of the storage food. This paper presents an analysis of a temperature and humidity control system in a counter-flow drier of corn grains and provides an overview of the basic process. The system proposes a continuous monitoring of the thermodynamic parameters of inlet and outlet process air and product, what is done by means of sensors that get a feedback to control elements. The mathematical model based on the Michigan model uses an elementary layer of grains as a control volume been, after, the transfer functions applied to a simulation computational program. The simulation of the heat and mass transfer between air and grains in the drier is based on the application of transport phenomena model to the fluid and solid phases. The results for several operational conditions are used to evaluate the influence of the drying variable and to get the improvement of the system elements, having in mind the better quality of the final product.