Visão geral do equipamento
O secador de pás ocas é uma unidade de secagem contínua, horizontal e agitada, que se baseia principalmente na condução de calor. Como as suas lâminas de agitação têm a forma de remos de barco, é denominado secador de pás; no estrangeiro, é também conhecido como secador de calha ou secador agitado. O calor necessário para a secagem é fornecido por condução de calor indireta, pelo que o processo não necessita de gás — ou apenas de uma pequena quantidade — para remover a humidade. Isto reduz drasticamente o calor dissipado pela corrente de gás e aumenta a eficiência na utilização do calor, tornando-o uma unidade de secagem economizadora de energia. Os secadores de pás são amplamente utilizados nas indústrias petroquímica, química, metalúrgica, alimentar, farmacêutica e de pesticidas para a secagem de materiais em pó, granulados, bolos de filtração e suspensões.
O secador de pás ocas foi concebido e construído pela Longxin com base na absorção e adaptação de tecnologia avançada de secadores de pás proveniente do estrangeiro. Ao longo de muitos anos de produção e colocação em funcionamento, acumulámos uma vasta experiência e melhorámos repetidamente a estrutura do secador de pás, tornando este produto mais prático e com um desempenho mais estável.
Secador de pás ocas — Princípio de funcionamento
O secador de pás ocas é constituído por um invólucro com camisa de aquecimento e um perfil terminal em forma de W, uma tampa superior, dois eixos ocos equipados com pás, tampas nas duas extremidades, juntas rotativas através das quais o meio de aquecimento é introduzido, mangueiras metálicas flexíveis e um mecanismo de transmissão composto por engrenagens e rodas dentadas.
O núcleo do secador é constituído pelos dois eixos ocos e pelas pás de agitação ocas soldadas aos mesmos. Cada pá tem uma forma semicircular oca em cunha, através da qual o meio de aquecimento pode fluir. Além de agitarem o material, as pás são também os elementos de transferência de calor do equipamento. As duas faces principais de transferência de calor de cada pá são inclinadas, de modo que, quando o material entra em contacto com uma face inclinada, as partículas deslizam rapidamente à medida que a pá gira; a superfície de transferência de calor é, assim, continuamente renovada e a transferência de calor é intensificada. Na base triangular de cada pá está instalado um raspador para levantar o material depositado no fundo do invólucro e evitar zonas mortas.
A disposição das pás e as dimensões de cada peça estão sujeitas a requisitos específicos e, para além das pás, são previstos mecanismos auxiliares na zona de alimentação, na zona de secagem e na zona de descarga, de modo a garantir um funcionamento estável de toda a máquina e uma secagem uniforme. O tempo de retenção também é ajustável.
Secador de pás ocas — Diagrama da estrutura
Secador de pás ocas — Características de desempenho
(1) Elevado aproveitamento do calor. O secador aquece por condução, pelo que o calor necessário para a secagem não é fornecido por gás quente e o calor dissipado pelo gás quente é reduzido; uma vez que o equipamento é compacto e possui poucos dispositivos auxiliares, as perdas de calor são também menores. O aproveitamento do calor atinge 90%.
(2) Estrutura compacta e área ocupada reduzida. O calor necessário para a secagem é fornecido principalmente através das paredes das numerosas pás ocas dispostas de forma densa no eixo oco; a parede da camisa representa apenas uma pequena parte da transferência de calor. A superfície de transferência de calor por unidade de volume do equipamento é, por conseguinte, elevada, o que permite poupar espaço no chão e reduzir o investimento em obras de engenharia civil.
(3) Vasta gama de materiais processados: tanto os materiais sensíveis ao calor como os que requerem tratamento a altas temperaturas podem ser secos utilizando diferentes meios de aquecimento. Os meios de aquecimento mais comuns incluem vapor, óleo térmico, água quente e água fria. O funcionamento pode ser contínuo ou por lotes, e a unidade é amplamente utilizada em diversos setores.
(4) O vapor não entra em contacto com as lamas, e o condensado do vapor pode ser reutilizado, permitindo uma conservação total de energia.
(5) Devido ao seu elevado binário, o secador de pás ocas consegue superar eficazmente a resistência que surge na fase plástica do material, secando-o até um teor de humidade inferior a 40% sem retromistura e, assim, reduzindo a complexidade do sistema.
(6) O secador de pás ocas roda muito lentamente — a menos de 4 r/min —, o que evita eficazmente o desgaste da parede do secador.
Secador de pás ocas — Gama de aplicações
Os secadores de pás têm sido utilizados com sucesso nos setores alimentar, químico, petroquímico, de corantes e de lamas industriais. As características de transferência de calor, arrefecimento e agitação do equipamento permitem-lhe realizar as seguintes operações unitárias: calcinação (baixa temperatura), arrefecimento, secagem (recuperação de solventes), aquecimento (fusão), reação e esterilização.
(1) Utilizando óleo térmico como meio de aquecimento, o secador de pás pode realizar a calcinação a baixa temperatura — por exemplo, a calcinação do sulfato de cálcio di-hidratado (CaSO₄·2H₂O) para obter sulfato de cálcio hemi-hidratado (CaSO₄·½H₂O), ou a calcinação do bicarbonato de sódio (NaHCO₃) para obter carbonato de sódio (Na₂CO₃).
(2) Com a alimentação de um meio de arrefecimento, como água ou salmoura refrigerada, a unidade pode ser utilizada para arrefecimento — por exemplo, o arrefecedor de carbonato de sódio do tipo de pás utilizado na indústria do carbonato de sódio, que substitui o antigo arrefecedor de carbonato de sódio arrefecido a ar, poupando energia e eliminando o equipamento de tratamento de gases residuais, ao mesmo tempo que reduz os custos operacionais. Também pode arrefecer dióxido de titânio, pó de liga de ferroníquel e vários materiais em pó e granulados. Uma única unidade pode arrefecer material de 1000 °C até temperaturas inferiores a 40 °C.
(3) A principal função do equipamento — funcionar sem ar quente — coloca a recuperação de solventes, o consumo de energia e o controlo ambiental num estado ideal e facilmente gerível. É particularmente adequado para materiais que requerem a recuperação de solventes e para materiais inflamáveis, facilmente oxidáveis e sensíveis ao calor, sendo amplamente utilizado na indústria de produtos químicos finos, petroquímicos e de corantes.
(4) A uniformidade da temperatura, da humidade e do grau de mistura ao longo da direção axial permite que o equipamento seja utilizado para aquecimento ou fusão, ou para a realização de determinadas reações em materiais sólidos. Tem sido utilizado com sucesso nas indústrias de fertilizantes compostos e de amido modificado. Os secadores de pás também podem ser utilizados para esterilizar alimentos e farinha: a grande área de aquecimento por unidade de volume efetivo eleva rapidamente o material até à temperatura de esterilização, evitando os longos tempos de aquecimento que alterariam a qualidade do material.
Secador de pás ocas — Parâmetros técnicos
Secador de pás ocas — Diagrama de fluxo do processo 1 — Funcionamento à pressão atmosférica
Secador de pás ocas — Diagrama de fluxo do processo 2 — Vácuo
Secador de pás ocas — Diagrama de fluxo do processo 3 — Secador de pás e de discos em série
