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Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke

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3.3.2.1 Pressão Parcial de Vapor (P)

É a quantidade de vapor d’água medida de um determinado ambiente a uma

dada temperatura. A pressão parcial de vapor pode variar de zero, em ar

completamente seco, até a ambiente completamente saturado com 100% de

umidade relativa.

3.3.2.2 Pressão de Vapor Saturado (PO)

A pressão de vapor d’água saturado (Po) é a quantidade máxima de um

determinado ambiente em absorver moléculas d’água a uma dada temperatura.

Quando a pressão de vapor saturada for igual a pressão de vapor parcial a umidade

relativa será igual a 100%. No Gráfico 03 pode-se observar a influência da

temperatura na pressão absoluta do ar.
GRÁFICO - 03 CAPACIDADE DO AR DE ABSORVER UMIDADE EM FUNÇÃO DA

 TEMPERATURA (g/cm3)

0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Temperatura (ºC)

Pr
es

sã
o

Ab
so

lta
 (g

/c
m

3 )

0

20

40

60

80

100

120

U
m

id
ad

e
R

el
at

iv
a

(%
)

0 2010 30 70605040 80

3.3.3 UMIDADE RELATIVA (UR)

A umidade relativa determina a capacidade de secagem do ar. Ar seco

(contém baixa umidade relativa) tem alta capacidade de secagem e absorver mais

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umidade na forma de vapor d’água. A capacidade de secagem é afetada diretamente

pela umidade relativa do ar e pela temperatura do mesmo.

Aquecer o ar, aumenta a capacidade de secagem, porque a elevação da

temperatura causa uma queda na umidade relativa do ar, desta maneira, pelo

controle da umidade relativa é possível controlar a taxa de saída de umidade,

controlando as tensões que se desenvolvem na madeira devido a contração durante a

secagem.

A umidade relativa é relação entre a pressão de vapor parcial e a pressão de

vapor saturado. A seguir é apresentada a fórmula utilizada para o cálculo da

umidade relativa do ar.

100)
P
P(UR
O

×= (%)

Onde:

UR = Umidade Relativa do ar;

P = Pressão de vapor parcial (g/cm3);

Po = Pressão de vapor saturado (g/cm3).

Na Figura 08, pode-se observar o desenho esquemático da variação da

capacidade do ar em absorver vapor dá água em sua estrutura, variando sua

temperatura. A pressão de vapor saturado será a mesma independente da quantidade

de ar presente sempre que a temperatura permanecer-se constante. (Lei de Dalton).

FIGURA 08 – REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA VARIAÇÃO DA CAPACIDADE DO

 AR EM ABSORVER VAPOR D’ÁGUA NA SUA ESTRUTURA EM MESMO
 AMBIENTE VARIANDO SOMENTE A TEMPERATURA

50OC20
OC 100OC

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A medição da umidade relativa é realizada pelo higrômetro (em laboratórios)

para condições naturais e para temperaturas inferiores a 50OC a medição se baseia

no cabelo humano. Quando o cabelo se alonga a umidade relativa do ar é alta e

quando se contrai a umidade relativa é baixa. A contração e o alongamento do

cabelo é transmitido a uma agulha que indica o valor correspondente da umidade

relativa do ar no instante medido.

Outra forma de medir a umidade relativa é por meio do psicrômetro (TBS /

TBU), utilizado nas câmaras de secagem. Consiste de dois termômetros idênticos

(PT100) sendo que, um deles o bulbo permanece livre (TBS), medindo a

temperatura do ambiente. O outro termômetro, chamado de termômetro de bulbo

úmido (TBU) sua parte sensitiva é coberta com uma tela de algodão úmida a qual

fica mergulhada dentro de um reservatório com água limpa, normalmente ocorre

uma diferenciação entre as duas temperaturas medidas.

! Deve-se utilizar sempre água destilada ou da chuva;

! Deve-se evitar incrustações as quais impedem a evaporação da água

alterando a leitura do TBU;

! Se a água flui muito rapidamente pelo bulbo ocorre um resfriamento

exagerado do termômetro, ocasionando erro de leitura.

A diferença entre o TBS e o TBU irá ocorrer devida um resfriamento

causado pela evaporação de parte da água contida na tela, medindo a temperatura

ambiente menos a perda de calor causado pela evaporação. A diferença entre as

temperaturas medidas no TBS e no TBU são entradas em uma tabela, obtendo-se

desta forma a umidade relativa correspondente no instante medido. Quanto maior a

diferença entre os dois termômetros menor será a umidade relativa do ambiente. No

entanto, se os dois termômetros estiverem com a mesma temperatura, significa que

a umidade relativa é igual a 100% (P = Po). Na Figura 09, pode-se observar um

psicrômetro de laboratório para determinação da umidade relativa do ar.

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FIGURA 09 – APARELHO UTILIZADO PARA MEDIR A UMIDADE RELATIVA,

 HIGRÔMETRO (A) E PSICRÔMETRO(B)

 A B

O controle da umidade relativa dentro da câmara de secagem é obtida através

de:

! Injeção de vapor vivo;

! utilização de uma tina para promover o aumento da umidade relativa;

! Controlando as entradas e saídas de ar (umidade relativa alta – abrindo, e

umidade relativa baixa – fechando).

Existe uma relação entre a umidade da madeira e a umidade relativa do

ambiente numa temperatura constante. Se a umidade relativa do ar aumenta a

umidade da madeira também aumenta e inversamente, se a umidade relativa

diminuir a umidade da madeira também irá diminuir.

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3.3.4 PONTO DE ORVALHO (PO)

A umidade relativa ambiental é normalmente inferior a 1, indicando que a

pressão existente de vapor, ou pressão parcial (P) é menor que a pressão de

saturação (Po). Quando a temperatura de um ambiente ou de um objeto é abaixada,

chega-se a um ponto que ocorre a condensação de vapor d’água na superfície do

objeto. Esse ponto é denominado temperatura do ponto de orvalho. Do ponto de

vista físico, com a diminuição da temperatura há um abaixamento da pressão de

saturação de vapor (Po) até o valor que ela se torna igual à pressão de vapor parcial

de vapor (P) à temperatura inicial, resultando que Po fica igual a P, ocorrendo à

condensação do vapor d’água.

O ponto de orvalho ocorre quando há uma redução repentina na temperatura,

fazendo com que a pressão parcial de vapor d'água atinja a pressão saturada de

vapor d'água ocasionado a formação de água na forma líquida (precipitação).

3.3.5 VELOCIDADE DO AR

A velocidade do ar controla a evaporação da água no processo de secagem. A

circulação de ar fresco através da pilha expulsa a umidade da superfície da madeira.

Suas funções principais:

! Transmitir energia necessária para aquecer a água contida na madeira

facilitando a sua evaporação.

! Transportar a umidade retirada da madeira.

A camada de ar estagnante na superfície da madeira sempre irá existir, esta

camada reduz a eficiência na transferência de calor na superfície da madeira.

Quanto menor a espessura da madeira mais rápida será a remoção da umidade da

superfície da madeira.

Uma corrente de ar turbulento é muito mais eficaz do que uma corrente de ar

laminar, pois reduz a espessura da camada de ar estagnante podendo desta forma

obter maior eficiência na transferência de calor para a superfície da madeira. A

velocidade do ar é muito importante nas primeiras etapas da secagem artificial

(forçada em câmara), ela reduz o tempo quando bem explorada. Velocidades do ar

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maiores devem ser aplicadas no inicio da secagem se for possível. A importância da

velocidade do ar diminui à medida que o teor de umidade da madeira se aproxima

do ponto de saturação das fibras (30%), podendo obter uma redução significativa no

consumo de energia. A velocidade do ar perde eficiência abaixo do PSF
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