Sensores de pressão

SUMÁRIO

RESUMO

1. INTRODUÇÃO

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 SPRAY DRYER

2.1.1 ATOMIZADOR

2.1.2 CÂMARA DE SECAGEM

2.1.3 CICLONE

2.1.4 QUEIMADOR DE GÁS

2.1.5 PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO

2.1.6 VANTAGENS E DESVANTAGENS

2.1.7 APLICAÇÕES

2.2 SENSOR DE PRESSÃO

2.2.1 PRINCÍPIOS BÁSICOS DE MEDIÇÃO DE PRESSÃO

2.2.2 COMPONENTES DOS MEDIDORES DE PRESSÃO

2.2.3 TIPOS DE MEDIDORES DE PRESSÃO

2.2.4 ASPECTOS DE DIMENSIONAMENTO

2.2.5 VANTAGENS E DESVANTAGENS

3. MATERIAIS E MÉTODOS

4. DISCUSSÃO

5. CONCLUSÃO

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

RESUMO

A aplicação de um Spray Dryer tipo “short-form” para o processo de secagem de iogurte foi estudada, levando-se especialmente em consideração os instrumentos utilizados para a medição da pressão. O detalhamento do princípio de funcionamento tanto do equipamento, quanto do instrumento, são de extema importância para o entendimento do processo. Ainda, a instrumentação envolvida foi devidamente apresentada, com principal foco no medidor de pressão. Além disso, foram expostos aplicações, vantagens e desvantagens da utilização do equipamento e instrumentos.

Os sensores de pressão são utilizados em diversos processos industriais. No processo analisado neste relatório, a importância deste sensor se dá na obtenção da depressão na câmara de secagem, variável a ser manipulada que interfere diretamente na vazão de ar, responsável pela evaporação e transferência de massa da água presente no iogurte.

1. INTRODUÇÃO

Foi realizado um estudo com propósito é aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos ao longo do bimestre em situações próximas as reais, como por exemplo a escolha de um determinado tipo de equipamento e instrumento dependendo do processo químico a ser operado. A aplicação desse conhecimento envolve algumas disciplinas como Operações Unitárias I, II e Modelagem e Controle de Processo. O trabalho em equipe é um pré-requisito importante para o profissional da área de engenharia, pois estimula o debate e o aprimoramento de ideias. A elaboração desse projeto é interessante porque, como futuros engenheiros, a realização de relatórios concisos e claros se fará necessária na vida profissional dos integrantes do grupo.

O objetivo geral desse trabalho é o estudo de um processo químico, bem como seu equipamento e aprofundamento num instrumento deste. Para tanto, foi acompanhado o ensaio de secagem de iogurte na planta piloto do Instituto Mauá de Tecnologia. O equipamento envolvido neste processo é o Spray Dryer, que possui diversos instrumentos de medição e controle. Neste relatório será analisado especialmente o sensor de pressão. Os objetivos específicos são, portanto, detalhar, tanto para o equipamento quanto para o instrumento, os princípios de funcionamento, vantagens, desvantagens e aplicação.

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1. SPRAY DRYER

A secagem por Spray Dryer, também conhecida por atomização, é uma técnica que consiste em pulverizar rapidamente um produto liquido ou pastoso. A secagem é feita a partir do contato entre o produto e o ar em alta temperatura, causando evaporação instantânea da água existente neste produto. De todos os sistemas de secagem, é o que oferece as melhores soluções para obter um pó nas especificações requeridas, uma vez que esta técnica permite controlar a estrutura da partícula. Veja na Figura 2.1 o Spray Dryer existente na planta piloto do Instituto Mauá de Tecnologia em São Caetano do Sul, no qual foi assistido o ensaio com iogurte.

Figura 2.1 - Fotografia do Spray Dryer disponível na planta piloto do Instituto Mauá de Tecnologia

Diferente dos outros métodos de secagem, a introdução do ar quente não é prejudicial a produtos sensíveis ao calor, uma vez que o tempo de secagem é muito rápido.

O equipamento é composto basicamente por atomizador, câmara de secagem, queimador de gás e ciclone, que serão identificados a seguir.

2.1.1. ATOMIZADOR

O atomizador dispersa o material de alimentação em pequenas gotículas, que devem ser bem distribuídas dentro do secador e deve também atuar como um dispositivo de medição, controlando a taxa de alimentação do material a ser seco. A qualidade dos produtos obtidos depende das características do atomizador e da transferência de calor e massa entre o ar aquecido e as gotículas da câmara de secagem.

Existem no mercado três tipos de atomizador:

• Atomizador Rotativo de Disco: utiliza a energia centrifuga, baixa pressão no sistema e permite alta alimentação pelo centro do disco que gira com alta velocidade (100-200 m/s). Disponibiliza uma ampla faixa de tamanho de partículas e produz uma nevoa homogênea para qualquer líquido com propriedades físicas distintas.

• Atomizador com Pressão no Bico (Nariz): utiliza energia com pressão alta, sendo que quanto maior esta pressão durante uma taxa de alimentação constante (e baixa), menor é a partícula

• Pneumática ou dois fluidos: não é muito utilizada, mas é indicada para alimentos de alta viscosidade.

A escolha do atomizador deve ser feita com base no material a ser seco, das condições de entrada do processo e do objetivo final.

2.1.2. CÂMARA DE SECAGEM

Representa a parte do secador na qual se tem o contato