programação de secagem
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Programação de Secagem
Professora: Msc. Daniele C. Potulski
Disciplina: SECAGEM DE MADEIRAS
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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Introdução
Fases da secagem
Fase de aquecimento
Fase de secagem
Fase de uniformização / acondicionamento
Programas de secagem
Programa tempo-temperatura
Programa umidade-temperatura
Programa baseado no potencial de secagem
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Secagem artificial:
CARACTERÍSTICAS DA MADEIRA
CIRCULAÇÃO DE AR QUENTE E
SECO ATRAVÉS DAS PILHA DE MADEIRA
UR
TEMPERATURA
PROGRAMA DE SECAGEM
INTRODUÇÃO
PSICRÔMETRO
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PROGRAMA DE SECAGEM:
É um plano para se aplicar a combinação correta de
temperaturas crescentes e umidade relativa decrescentes à
carga de madeira na estufa, no momento apropriado, durante o
processo de secagem.
INTRODUÇÃO
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PROGRAMA DE SECAGEM:
O programa correto deve possibilitar a obtenção da madeira
seca com o mínimo de defeitos, no menor tempo possível, por
meio de mudanças de temperatura, umidade relativa e
velocidade do fluxo de ar de acordo com o teor de umidade
da madeira.
INTRODUÇÃO
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Os programas de secagem variam em função da espécie,
espessura, e da qualidade desejada;
INTRODUÇÃO
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Os principais fatores envolvidos na escolha de um programa
de secagem são:
Espécie de madeira (densidade, contração, etc.);
Teor de umidade inicial;
Teor de umidade final;
Espessura do material;
Uso a que o material se destina;
Equipamento de secagem;
INTRODUÇÃO
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Os programas de secagem são desenvolvidos com base nas
variações do teor de umidade médio da carga de madeira
fornecidos pelas amostras teste ou por intervalos de tempo;
INTRODUÇÃO
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FASES DA SECAGEM
FASE DE AQUECIMENTO
Aquecer o ambiente, a estrutura e a madeira;
Homogeneização do TU inicial da madeira – UR elevada;
A madeira é aquecida até a temperatura inicial prevista no
programa, sem iniciar a secagem superficial.
Esse efeito é obtido com o aumento da umidade relativa do ar
(próxima a 99%);
Permitindo a transferência de calor (pela diferença de
temperatura) – ~ 35 a 70 °C
E impedindo a transferência de umidade (pela saturação do ar);
Alternando períodos de aquecimento com umidificação intensa;
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FASES DA SECAGEM
FASE DE AQUECIMENTO
Inicia no momento em que a estufa está carregada;
Liga- se os ventiladores e os sistemas de aquecimento e
umidificação;
A redução da UR pelo aumento da Temperatura deve ser
compensando pela liberação de vapor pelo sistema de
umidificação;
As entradas e saídas de ar devem permanecer fechadas;
TBS e TBU bem próximos (diferença 1 a 2°C) – alta UR;
Madeira susceptível a defeitos: colapso e rachaduras;
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FASES DA SECAGEM
FASE DE AQUECIMENTO
MADEIRAS LEVES:
1 hora para cada centímetro de espessura da madeira;
MADEIRAS PESADAS:
2 horas para cada centímetro de espessura da madeira;
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FASES DA SECAGEM
FASE DE SECAGEM
Ocorre a secagem propriamente dita;
Fase na qual é retirada a umidade do material;
As características do meio de secagem (temperatura e umidade
relativa) são ajustadas de acordo com o teor de umidade da
madeira;
Mantem a temperatura e reduz a UR;
Na medida em que a madeira perde umidade (abaixo do PSF), o
programa prevê o aumento da temperatura e a diminuição da
umidade relativa (aumento da diferença psicrométrica);
Secagem da madeira até o teor de umidade desejado;
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FASES DA SECAGEM
FASE DE SECAGEM
Se divide em 3 períodos:
Acima do PSF deve-se evitar temperaturas elevadas;
Na zona do PSF deve-se aumentar progressivamente a diferença
psicrométrica, com CUIDADO;
Abaixo do PSF pode-se elevar a temperatura até atingir o TU final
desejado;
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FASES DA SECAGEM
FASE UNIFORMIZAÇÃO / ACONDICIONAMENTO
Uniformização: equalizar o TU da carga de madeira em torno do
TU final desejado para as peças;
Acondicionamento: amenizar o gradiente de umidade em cada
peça de madeira e aliviar as tensões internas que se desenvolvem
durante a secagem;
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FASES DA SECAGEM
FASE UNIFORMIZAÇÃO / ACONDICIONAMENTO
É a fase final da secagem;
Controle da qualidade do processo de secagem;
Finalidade:
Reduzir a variação no teor de umidade entre peças,;
Eliminar o gradiente de umidade dentro da peça;
Aliviar as tensões de secagem pelo reumidecimento das camadas
superficiais;
A temperatura e a UR na fase de uniformização e
acondicionamento dependem da temperatura final prevista no
programa e do TU final desejado para a madeira;
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FASES DA SECAGEM
FASE UNIFORMIZAÇÃO / ACONDICIONAMENTO
Se esse uso final da madeira seca tolerar uma certa variação de
umidade, o processo de igualação pode ser dispensado;
Em determinados usos como na fabricação de móveis, a
uniformidade e a ausência de esforços como o endurecimento
superficial são indispensáveis.
Variação do TU final entre as peças pode variar em 2%. Ex: 8 e
10%;
Para aliviar as tensões a UR da câmara deve estar 3 a 4% acima do
TU final das peças;
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FASES DA SECAGEM
FASE UNIFORMIZAÇÃO / ACONDICIONAMENTO
Para a uniformização do TU final das peças de madeira:
Quando a amostra mais seca alcançar um teor de umidade de cerca de
2% abaixo da média desejada para toda a carga, estabelece-se um teor de
umidade de equilíbrio na estufa, igual ao dessa amostra ou elevar a UR;
Mantém-se então essas condições até que a amostra mais úmida atinja o
teor de umidade final desejado para a carga;
Para o acondicionamento da madeira:
Quando a amostra mais úmida atingir o teor de umidade médio desejado,
deve-se elevar a umidade de equilíbrio dentro da câmara, 4% acima desse
teor de umidade médio desejado.
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FASES DA SECAGEM
FASE UNIFORMIZAÇÃO / ACONDICIONAMENTO
Resfriamento da carga:
Evitar o choque térmico da carga;
Não abrir a câmara com alta temperatura;
A temperatura deve baixar gradativamente mantendo a EU;
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FASES DA SECAGEM
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PROGRAMAS DE SECAGEM
PROGRAMA DE SECAGEM ESTABELECE OS PARÂMETROS PARA
CONDUÇÃO DO PROCESSO
Temperatura - TBS
UR ou UE – PISCRÔMETRO
Umidade da madeira – MEDIDOR ELÉTRICO RESISTIVO
SISTEMA DE AQUECIMENTO
SISTEMA DE UMIDIFICAÇÃO
SISTEMA DEVENTILAÇÃO
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PROGRAMAS DE SECAGEM
PROGRAMA VARIA EM FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DAMADEIRA
MASSA ESPECÍFICA
PERMEABILIDADE MASSA ESPECÍFICA FÁCIL SECAR
PERMEABILIDADE MASSA ESPECÍFICA DÍFICIL SECAR
CONTRAÇÃO E INCHAMENTO
CONTRAÇÃO E INCHAMENTO FÁCIL SECAR
CONTRAÇÃO E INCHAMENTO DÍFICIL SECAR (RACHADURAS EEMPENAMENTO)
ANISOTROPIA DE CONTRAÇÃO
ANISOTROPIA FÁCIL SECAR
ANISOTROPIA DÍFICIL SECAR
Ac > 2,5 SECAGEM CUIDADOSA
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PROGRAMAS DE SECAGEM
PROGRAMA VARIA EM FUNÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DA
MADEIRA
GRÃ
GRÃ RETA FÁCIL SECAR
GRÃ REVERSA / INCLINADA DÍFICIL SECAR (EMPENAMENTOS)
PROPENSÃO A DEFEITOS
RACHADURA / COLAPSO / MANCHA QUÍMICA
ESPESSURA
ESPESSURA FÁCIL SECAR
ESPESSURA DÍFICIL SECAR
USO FINAL
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PROGRAMAS DE SECAGEM
PARA QUE O PROGRAMA DE SECAGEM FUNCIONE:
EQUIPAMENTO DIMENSIONADO E FUNCIONANDO
PERFEITAMENTE
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PROGRAMAS DE SECAGEM
![Page 25: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/25.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
TEMPO-TEMPERATURA
UMIDADE TEMPERATURA
POTENCIAL DE SECAGEM
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa TEMPO-TEMPERATURA
Baseado no tempo de secagem;
Para secar madeira da mesma espécie e da mesma espessura,
destinada ao mesmo uso final;
As condições dentro da estufa são modificados dentro de
intervalos de tempo conhecidos, determinados em secagem
anteriores;
Usualmente aplicados na secagem da madeira de fácil secagem;
O TU não é levado em consideração;
Não é necessário fazer controle de umidade da carga;
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa TEMPO-TEMPERATURA
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa TEMPO-TEMPERATURA
![Page 29: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/29.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
Normalmente é mais utilizado;
Baseado no teor de umidade da madeira;
São os mais utilizados na secagem convencional;
As alterações de TEMPERATURA e UR é realizada com base no
TU médio da madeira – amostras de controle e sensores
elétricos;
Apresentam três fases bem distintas;
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
![Page 32: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/32.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
![Page 33: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/33.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
PS = TUatual
UE
Potencial de secagem (PS): relação entre o teor de umidade da
madeira atual (Tuatual) e a umidade de equilíbrio (UE);
PS = potencial de secagem
TUatual = teor de umidade atual da madeira (%)
UE = umidade de equilíbrio (%)
PS = 1 Equilibrada
PS < 1 Aquisição de água
PS > 1 perda de água
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
PS = 1 - EQUILÍBRIO: a umidade da madeira permanece a mesma, nãohavendo perdas ou ganhos, apenas é possível a movimentaçãodessa umidade dos locais de maior concentração para os de menorconcentração.
PS < 1 - AQUISIÇÃO DE UMIDADE: nesta situação, a umidade deequilíbrio é superior ao teor de umidade da madeira, o queproporciona a entrada de umidade na madeira.
PS > 1 - PERDA DE UMIDADE: o teor de umidade da madeira ésuperior à umidade de equilíbrio.
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
PS está relacionado com a taxa de secagem, quanto maior o PS
mais rápida a secagem:
Para definir o PS deve-se observar as propriedades anatômicas,
físicas e mecânicas da espécie à secar;
![Page 36: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/36.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
![Page 37: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/37.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
O potencial de secagem deve ser considerado como significativo
quando o teor de umidade da madeira estiver entre 30% e 25%,
permanecendo constante até o final da secagem;
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PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
![Page 39: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/39.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
![Page 40: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/40.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
![Page 41: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/41.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
TU final da madeira = 10%
Temperatura inicial = 45 °C
Temperatura final = 65 °C
PS = 2,5
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PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 43: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/43.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 44: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/44.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 45: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/45.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 46: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/46.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 47: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/47.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 48: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/48.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 49: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/49.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
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PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
![Page 51: Programação de Secagem](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022051419/5695d3a81a28ab9b029eb489/html5/thumbnails/51.jpg)
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
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PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM: