Aula Aeracao-de-graos

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Profª MsC. Alessandra Felix
⦿ Utilização de processos e métodos que garantam a qualidade dos produtos armazenados e não prejudiquem a saúde dos consumidores.
⦿ Evitando-se	a	degradação	nutricional	e	a contaminação do produto armazenado.
DEFINIÇÃO:
⦿ Consiste	na	passagem	forçada	do	ar,	com	fluxo adequado, através da massa de grãos.
OBJETIVOS:
⦿ Estabelecer	o	resfriamento	de	pontos	aquecidos	na massa de grãos;
⦿ Uniformizar a temperatura na massa de grãos;
⦿ Prevenir o aquecimento e regular o teor de umidade do produto;
⦿ Promover a secagem, dentro de certos limites:
⦿ Promover a remoção de certos odores;
⦿ Promover o resfriamento de toda a massa de grãos.
⦿ Sistema de Aeração depende:
- Condições ambientais (temperatura e umidade relativa do ar)
-Condições intrínsecas ao produto (temperatura e umidade do grão).
⦿ Para se avaliar a temperatura e a umidade da massa de grãos, utiliza-se uma rede de sensores, dispostos de forma regular nas células de estocagem dos silos.
⦿ Estes sensores são ligados a um painel de controle que indica a temperatura e a umidade em vários níveis da massa de grãos, permitindo que o operador escolha o momento oportuno para iniciar a aeração e sua duração.
Uma vez atingido os níveis adequados de temperatura e umidade o sistema é desligado, e o processo se repete sempre em função da variação destas duas grandezas.
⦿ Inibir a atividade de insetos:
Origem	dos	insetos	que	atacam	os	grãos armazenados é tropical e subtropical.
Temperaturas: 17 a 22°C e UR < 30% - inibem o desenvolvimento.
Condições	ideais	p/		desenvolvimento	-	23	a 35°C e UR próxima de	70%.
⦿ Inibir o desenvolvimento da microflora:
quais os fatores que influenciam o desenvolvimento da microflora?
Temperatura
Umidade relativa
Ambiente dentro da massa de grãos
Ugrãos(%)= 15%
T°C <10°C e Ur(%)= 70%
⦿ Preservar a qualidade dos grãos:
Teste	de	Germinação	–	são	utilizados	para avaliar a viabilidade dos grãos armazenados.
-		Grãos	com	viabilidade	reduzida:	mais susceptíveis ao processo de deterioração.
⦿ Uniformizar a temperatura:
Para	regiões	onde	existem	grandes	flutuações
de temperatura.
Prevenir ou evitar a migração de umidade.
Evitar focos de aquecimento.
⦿ Na primavera e no verão, as temperaturas dos grãos próximos às paredes do silo aumentam e os grãos localizados no centro da instalação se mantêm resfriados. Nestes períodos as correntes convectivas mudam sua direção.
⦿ O ar frio e mais denso, localizado no centro do silo, flui para baixo, resultando em um movimento das correntes convectivas a partir do centro do silo em
direção às suas laterais.
⦿ Ocorrem devido à respiração dos grãos e ao metabolismo dos insetos e microorganismos que geram o aquecimento e o conseqüente aumento de temperaturas.
⦿ Promover a secagem dentro de certos limites:
Não se entende a aeração como processo de secagem, porém, em condições favoráveis, grãos úmidos (abaixo de 20% b.u.) são secados.
O fluxo de ar mínimo recomendado p/ secagem dependendo das condições ambientais é 15 a 25 vezes maior que o fluxo p/ aeração de resfriamento.
⦿ Remover odores:
- A aeração pode ser utilizada para remover,
além desses odores, os gases resultantes do combate às pragas e devolver aos grãos o cheiro característico.
- Aeração provisória
– Aeração de manutenção 3- Aeração corretiva
4- Aeração de resfriamento 5 - Aeração secante
⦿ Regiões com clima temperado ou frio - o resfriamento dos grãos é o objetivo mais comumente relacionado à aeração.
⦿ Se a UR frio está adequada, ele é introduzido no ambiente de armazenamento, diminuindo gradualmente a temperatura da massa de grãos e criando um microclima impróprio para a proliferação de insetos e microorganismos.
⦿ É difícil atingir temperaturas e teores de água baixos utilizando a aeração em países com climas tropicais e subtropicais, como o Brasil.
⦿ Recomenda-se que os grãos sejam armazenados secos e que a aeração seja utilizada com o objetivo principal de manter a homogeneidade da temperatura na massa de grãos.
O Sistema de Aeração é composto
Dutos de condução de ar
Ventiladores
Equipamentos de controle e operação do sistema
1. Ventilador:
⦿ É a máquina utilizada para movimentar o ar através da massa de grãos. Essa movimentação é feita por meio de um rotor centrífugo ou axial, acionado por uma unidade motora.
⦿ Deve fornecer a quantidade de ar necessária ao resfriamento do produto e ser capaz de vencer a resistência oferecida à passagem deste ar pela massa de grãos armazenada.
a) Fluxo de ar: deve-se fornecer uma determinada
quantidade de ar, em unidade de tempo e de massa ou de volume de grãos (m3 de ar por min. por m3 de grãos ou m3 de ar por min. por ton. de grãos).
- Depende da finalidade da aeração e da região onde está localizado o sistema.
Fluxo de ar de acordo com o propósito de aeração
	Propósito	Resfriamento	Manutenção	Fumigantes	Seca –aeração
	Tipo de armazéns	Silo /
Graneleiro	Silo /
Graneleiro	Silo	Silo
	Vazão de ar (m3/min.t	0,05 – 0,10
0,10 – 0,20	0,25 – 0,50	0,0025	0,50 – 1,00
	Finalidade	Reduzir o crescimento da micro-flora	Evitar a migração de umidade	Aplicação de fumigantes	Secagem
	Resultados	Preservar a qualidade dos grãos	Evitar focos de aquecimento	Retira	os
odores	dos fumigantes	Secagem limitada
A	vazão
específica	mínima	de	ar	requerida
depende:
⦿ espécie de grão armazenado
⦿ espessura da massa de grãos
⦿ do tipo de instalação e
⦿ do	número	de	estruturas	de	armazenagem existentes no sistema.
⦿ Grãos maiores exigem vazões maiores para se alcançar um mesmo nível de resfriamento ou homogeneização de temperaturas.
b) Pressão estática: o ventilador deve vencer a resistência à passagem do fluxo de ar, que é medida em força por unidade de área e equivale à resistência que os grãos e o sistema de distribuição oferecem à passagem do ar.
- A pressão estática varia diretamente com a altura da camada de grãos e com a velocidade com que o ar atravessa esta camada.
Resistência ao Fluxo de ar Depende:
Tipo de produto (Arroz, soja, milho , trigo – Porosidade)
Fluxo de ar; (alto, médio e baixo)
Altura da Camada de grãos
Perdas no sistema de dutos, curvas e chapas perfuradas
2. Dutos:
⦿ Permitem a insuflação ou a sucção de ar através da massa de grãos
⦿ Podem	ser	divididos	em	duto	principal	ou	de suprimento e duto secundário ou de aeração.
Figura 1 - Dutos de Aeração embutidos no piso do Silo.
⦿ 3. Dispositivos para monitoramento – indicam as condições do ambiente interno e externo da massa de grãos (T°C e UR) e, em alguns casos podem acionar ou ligar o sistema de ventilação em função daquelas condições.
⦿ Sistemas de aeração: manual e o automático.
⦿ Controle manual: existe a dependência de operadores que devem estar atentos aos horários e condições de operação do sistema, existem maiores riscos de erros nos acionamentos e geralmente são verificados altos custos com energia elétrica.
⦿ Controle automático: sistema de aeração é acionado ou desligado por meio dispositivos elétricos de acordo com os dados do monitoramento automático do ecossistema dos grãos armazenados.
⦿ Sensores de chuva
⦿ Horas de aeração
Controlador	Microprocessado	para	Aeração	de
Grãos
Equipamento programável para controle da Aeração de Grãos armazenados em silos ou armazéns através de limites máximos e mínimos de temperatura em umidade ambiente. Sempre que estas condições forem	favoráveis,			o		Control	Master			aciona automaticamente		os		motores		de		aeração, contribuindo	para		a	conservação		eficiente	do produto		com		a	utilização	racional		da		energia elétrica.
⦿	GERENCIADOR DE AERAÇÃO GTU-10M⦿ O GTU-10M é um Gerenciador Automático para sistema de aeração de grãos armazenados em silos e armazéns graneleiros, que através de limites máximos e mínimos de temperatura e umidade ambiente, aciona os ventiladores aeradores sempre que as condições climáticas forem favoráveis.
Gerenciador de Aeração GTU-10M
IMPORTANTE:
Antes de se optar pelo uso de um sistema de aeração, devem ser avaliadas as condições climáticas da região, principalmente quando se trata de aspectos de conservação dos grãos durante a armazenagem.
Quando fazer a Aeração???
Regra 1 – Sempre que forem constatados pontos na massa de grãos com diferença de temperaturas, iguais ou maiores de 5ºC, acionar o sistema.
Regra 2 – Sempre que for constatada na massa uma temperatura média igual ou superior a 3ºC em relação à temperatura ambiente, acionar o sistema.
REGRAS DE INTERESSE PRÁTICO
A aeração deverá ser efetuada quando os fatores permitirem. A temperatura da massa de grãos, a temperatura e a umidade relativa do ar.
Tempo de aeração depende de região para região, do momento para o momento, do produto para produto e das variações climáticas.
maior,	períodos	a	noite, temperatura
ocasiona
-Observar		a	eficiência menor	custo,	menor resfriamento mais eficaz.
⦿ Conceito de frente de resfriamento e conceito de frente de secagem.
⦿ Funcionamento do sist. de ventilação por umas horas não irá resfriar toda a massa de grãos (camada pequena do produto).
⦿ Silo cheio – os grãos próximos da entrada de ar serão resfriados à temperatura do ar, enquanto a temperatura
dos grãos nas camadas superiores permanecerá praticamente nas condições iniciais – exceto em uma faixa
– frente de resfriamento.
⦿ Término da aeração – frente de resfriamento tenha se movido através da massa de grãos.
Resfriar a massa de grãos
O resfriamento da massa de grãos armazenados constitui o principal objetivo e a principal utilidade da aeração. 
Resfriar a massa de grãos
O microclima formado dentro da massa de grãos poderá trazer vários benefícios ao processo de conservação. Até há pouco tempo, esses benefícios estavam relacionados à supressão do desenvolvimento de insetos, ácaros e fungos. 
Entretanto, sabe-se que grãos armazenados em temperaturas elevadas, 25 a 40 °C, como ocorre em muitas regiões brasileiras, têm a atividade respiratória intensificada, o que propicia incremento na perda de matéria seca, aumenta a umidade relativa do ar intergranular e produz calor. 
⦿ Movimento do ar ascendente e o ventilador encontra-se instalado na base do silo – INSUFLAÇÃO ou ventilação positiva.
⦿ Sentido contrário – SUCÇÃO ou ventilação negativa.
Insuflação – Vantagens
-Permite	fazer	a	aeração	de
enchimento do silo.
resfriamento	durante	o
Facilita a aceleração e remoção dos focos de calor da parte superior do silo,
-Mantém limpos, sem riscos de entupimentos dos furos da chapa perfurada,
Indicada para a execução da aeração secante.
Insuflação – Desvantagens
Promove o aquecimento do ar antes de entrar em contado com os grãos – devido à ineficiência dos ventiladores (acréscimo 3°C na temperatura).
Dependerá do umidade da massa de grãos.
Formação de condensação no telhado.
– Sucção - Vantagens
A temperatura do ar que entra em contato com a massa é a mesma do ar ambiente.
Evita a condensação no telhado durante a aeração.
Facilita e acelera a aeração com a finalidade de eliminar focos
de calor na metade de baixo do silo.
Sucção – Desvantagens
As impurezas finas tendem	a obstrui	a passagem	de ar nas chapas.
Liberação de pó, odores e materiais finos próximos do solo
Não pode ser utilizada o resfriamento durante o enchimento do silo.
⦿ Não eliminar os insetos e microorganismos nocivos ao ambiente de armazenamento imediatamente e, sim, impedir sua proliferação.
⦿ Necessidade de um planejamento específico para cada situação em que esta tecnologia é aplicada.
⦿ É necessário que a estratégia de controle utilizada para o acionamento e desligamento do sistema de aeração seja implementada corretamente para que os seus objetivos sejam alcançados com sucesso.
⦿ O dimensionamento do sistema de aeração, a estratégia de controle e os equipamentos devem ser adequados.
⦿ Deve-se empregar uma vazão mínima de ar necessária para que a massa de grãos alcance a temperatura desejada em um intervalo de tempo conveniente.
⦿ Se a aeração demorar muito, os seus objetivos podem não ser alcançados e se o processo for muito rápido será requerida uma vazão de ar muito alta, que poderá secar ou umedecer os grãos, sendo também economicamente inviável.
⦿ Limpeza rigorosa não só nas paredes e no piso da unidade armazenadora, mas principalmente nos ventiladores, aerodutos e os furos das chapas perfuradas.
⦿ Verificação de todo sistema elétrico (tensão das
correias,	fixação	dos
adequada	dos	aerodutos,
ventiladores,	vedação
limpeza	em	torno	das
entradas de ar dos ventiladores etc);
⦿ Origem e histórico dos grãos a serem aerados (nível de umidade e de impurezas);
⦿ Obtenção	de	dados	climatológicos	locais	por	meio	de
Estações Meteorológicas;
⦿ Após o início da operação a movimentação da Frente de Resfriamento da aeração eve ser monitorada por meio da termometria e não desligar o sistema até que a frente
tenha atravessado toda a massa de grãos;
⦿ Preferencialmente desligar o sistema no início da manhã para aproveitar ao máximo as temperaturas mais baixas da noite e, conseqüentemente, evitar o desligamento da aeração no final do dia.
⦿ Cálculo da vazão de ar
⦿ Pressão estática do ventilador
⦿ Potência do motor
⦿ Área de perfurações
⦿ Número de dutos
⦿ Espaçamento entre os dutos
⦿ Tempo provável de resfriamento da massa de grãos.
⦿ Promove a ventilação dos grãos é a transilagem, ou seja, transferência total, sendo todos os grãos de um silo removidos para outro, ou de uma célula para outra, no caso de armazém graneleiros septados (transferência entre septos).
⦿ Na aeração, o ar passa, forçadamente, pela massa de grãos, com auxilio de ventilador ou exaustor, dependendo do sistema, enquanto na transilagem são os grãos que passam pela massa de ar, com auxilio do elevador.
⦿ Umidade de cada grão está em equilíbrio para cada condição de ar que o envolve para uma determinada temperatura e Umidade Relativa.
⦿ Um determinado grão com 13% de umidade está em equilíbrio com o ar com Umidade Relativa de 65% a 25°C. Se colocarmos este grão num ambiente ou em contato com ar com 40% de Umidade Relativa a 25°C, existe um desequilíbrio e haverá a passagem da água do grão para o ar (secagem).
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