Análise da condutividade térmica da gelatina com variação de umidade - aplicação ao processo de secagem

Abstract

RESUMO: Sendo a gelatina uma substância de grande importância para as indústrias em geral, devido às suas propriedades coagulativas, protetoras e adesivas, estudou-se a sua condutividade térmica, a qual é um dos parâmetros de grande influência no processo de secagem. A principal motivação para o desenvolvimento deste trabalho, além do interesse direto da indústria, foi a não existência na literatura de dados de condutividade térmica em função da umidade para gelatinas industriais. Para a determinação experimental do valor da Condutividade Térmica da Gelatina, foram utilizados os métodos de placas paralelas em regime permanente, e de sonda linear em regime transiente. O equipamento de sonda linear foi usado somente a título comparativo e dos dois equipamentos de placas paralelas o que apresentou bons resultados é o que possui menor área superficial, pois observa-se que a inércia térmica exerce grande influência sobre o sistema de medidas com área superficial maior, resultando, dados experimentais não confiáveis. A gelatina, retirada das câmaras de secagem do secador da Leiner Gelatinas do Brasil Ltda e utilizada nos experimentos, apresentava-se na forma de cilindros com diâmetros aproximados de 3,0 mm e comprimento de 300,0 mm, sendo transformados em pequenas partículas para que ocorresse a perfeita acomodação da amostra na célula de medida, tornando-a homogênea e compacta. Os resultados experimentais obtidos no equipamento de placas paralelas demonstram uma forte dependência linear da condutividade térmica da gelatina com o teor de umidade, variando esta entre 0,128 e 0,467 kcalfh.m.°C, para umidades de 10% a 75% respectivamente. Estes resultados foram comparados com os obtidos utilizando-se sondas lineares demonstrando a eficiência do método utilizado bem como a boa performance do equipamento

ABSTRACT: Gelatin is a very important product for industries due to its coagulativy, protective and adhesive properties. This work deals with the experimental determination of thermal conductivity of gelatin, which is an important parameter for its drying process. The main motivation for carrying out this work was the industrial interest in developing a better quality gelatin product. It was verified a lack of experimental data concerning the thermal conductivity of industrial gelatin in function of moisture. This data are quite important for designing dryers. Parallel plates and linear probes were used under conditions of permanent and transient regimes respectively, for determining the experimental gelatin thermal conductivity. The linear probe was used as a comparison basis for a large and an small parallel plates. Better results were obtained with the smaller area plates, which are less prone to thermal inertia. The industrial gelatin used was provided by Leiner Gelatin of Brazil Ltd, which presented in cylinders shapes having around 3,0 mm diameter and 300,0 mm length. This gelatin material was transformed in smaller particles than its original size, for a perfect accommodation of an homogeneous and compact sample in the measurement cell. Experimental results obtained with parallel plates have demonstrated that the thermal conductivity has a linear dependency of the moisture percentage. Thermal conductivity values varied from 0.128 up to 0.467 Kcal/(h.m.ºC) for moisture values varying from 10% up to 75% respectively. Results of thermal conductivity obtained with the parallel plates when compared to those obtained by using linear probes, demonstrates that the use of parallel plates, specially the small plates, is an efficient method for determining thermal conductivity