programação de secagem
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Programação de Secagem
Professora: Msc. Daniele C. Potulski
Disciplina: SECAGEM DE MADEIRAS
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
Secagem artificial:
CARACTERÍSTICAS DA MADEIRA
CIRCULAÇÃO DE AR QUENTE E
SECO ATRAVÉS DAS PILHA DE MADEIRA
UR
TEMPERATURA
PROGRAMA DE SECAGEM
INTRODUÇÃO
PSICRÔMETRO
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
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
Os programas de secagem variam em função da espécie,
espessura, e da qualidade desejada;
INTRODUÇÃO
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
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
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;
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;
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;
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;
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;
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;
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;
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;
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.
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;
FASES DA SECAGEM
A
Q
U
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C
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1
F
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2
F
A
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E
3
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
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
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
PROGRAMAS DE SECAGEM
PARA QUE O PROGRAMA DE SECAGEM FUNCIONE:
EQUIPAMENTO DIMENSIONADO E FUNCIONANDO
PERFEITAMENTE
PROGRAMAS DE SECAGEM
PROGRAMAS DE SECAGEM
TEMPO-TEMPERATURA
UMIDADE TEMPERATURA
POTENCIAL DE SECAGEM
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;
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa TEMPO-TEMPERATURA
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa TEMPO-TEMPERATURA
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;
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa UMIDADE-TEMPERATURA
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
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.
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;
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
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;
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
PROGRAMAS DE SECAGEM
Programa baseado do POTENCIAL DE SECAGEM
PROGRAMAS DE SECAGEM
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
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
PROGRAMAS DE SECAGEM
EXEMPLO ELABORAÇÃO DE UM PROGRAMA DE
SECAGEM:
Obrigada pela atenção!
Dúvidas: [email protected]