Escoamento de ar através de embalagens de polapa de frutas em caixas comerciais: efeito sobre os perfis de velocidade em túneis de congelamento

Abstract

Fluxo de ar através da embalagem no congelamento de polpas, Resende et al. -INTRODUÇÃOO ar é escolhido como meio de resfriamento em muitas situações, por exemplo, nos túneis de congelamento com corrente forçada. As duas principais considerações para a utilização do ar em sistemas de refrigeração são: o consumo de energia para movê-lo e passá-lo pelo produto e a distribuição espacial da velocidade do ar ao redor do produto [2].Outra questão importante é a distribuição do ar em relação à geometria da câmara e a uniformidade da trajetória do escoamento. Dentro deste contexto, o controle do escoamento de ar é um ponto crítico na instalação. No congelamento de alimentos, o perfil de velocidade do escoamento determina a eficiência e a homogeneidade dos tratamentos aos quais o produto está sendo submetido. Em equipamentos usados no processamento de alimentos, o escoamento do ar é geralmente turbulento e transiente. Devido à forte variabilidade da velocidade do ar no espaço e no tempo, a sua medida é tida como um grande problema, produzindo resultados não muito confiáveis e indispensáveis na determinação da vazão e cál-culos de transferência de calor. MIRADE, DAUDIN [5]; PEYRIN, KONDJOYAN, DAUDIN [7]; OWER, PANKHURST [6] têm relatado dificuldades relacionadas às medidas da velocidade do ar na planta. Dentre estas estão: (1) O escoamento é instável; (2) A direção do escoamento do ar é fortemente influenciada pela presença de objetos, e, nas proximidades do ponto de medida, esta é mais difícil de ser avaliada; (3) A temperatura do ar é em geral, muito diferente daquela utilizada pelo fabricante para calibrar o aparelho que freqüentemente está em torno de 20ºC.Dadas dificuldades mencionadas acima, este trabalho tem como objetivos: (i) o desenvolvimento de uma metodologia para a medida da velocidade do ar na câma-ra de congelamento carregada com caixas contendo o produto, buscando eliminar as dificuldades e fontes de erros inerentes ao escoamento e, (ii) a análise do perfil de velocidade e das vazões do ar na câmara de congelamento e a influência da quantidade de produto no interior das caixas sobre a resistência ao fluxo de ar. -MATERIAL E MÉTODOS -Localização dos pontos de medidas da velocidade do ar na câmara de congelamentoForam feitas dez perfurações na porta da câmara horizontal de congelamento, distribuídas em dois grupos de cinco perfurações espaçadas em intervalos de 0,10m em alinhamento vertical (Figura 1 ). Por estas aberturas foi introduzido o sensor para a medição da velocidade do ar, sendo os pontos de medida, fixos para cada ponto da altura da seção variando-se em espaçamentos iguais de 0,025m a profundidade com que o sensor é inserido na câmara. O objetivo foi proporcionar uma to- ESCOAMENTO DE AR ATRAVÉS DE EMBALAGENS DE POLPA DE FRUTAS EM CAIXAS COMERCIAIS: EFEITOS SOBRE OS PERFIS DE VELOCIDADE EM TÚNEIS DE CONGELAMENTO RESUMOAs variações nas velocidades do ar causadas pela resistência ao escoamento em função da quantidade de embalagens de polpa de frutas (100g), acondicionadas em caixas comerciais duran...

Comparison of the Effects of Air Flow and Product Arrangement on Freezing Process by Convective Heat Transfer Coefficient Measurement

“…This kind of instrument has a fine spatial resolution compared to other measurement methods, and as such is employed for the detailed study of turbulent flows, or when rapid velocity fluctuations are of interest. Resende & Silveira Jr. (2002b) and Nunes et al (2003) suggest that several measurements in the cross-section of the air flow could lead to a more accurate determination of the air velocity. The average velocity is therefore used for determination of the air flow in the selected position, according to (3):…”

“…In industrial plants, air flow is highly turbulent due to the fans movement and to wakes originated from upstream obstacles. Resende & Silveira Jr. (2002b) showed that the air velocity in forced air tunnels are strongly influenced by any changes in the amount of product inside the system, causing the air to flow through preferential paths, leading to increased freezing time and poor heat transfer coefficients. Results show that variations in heat transfer coefficients may occur according to the product positioning inside the equipment.…”

Perfil De Congelamento Do Carré Suíno: Um Estudo De Caso

“…Outra questão importante é a distribuição do ar em relação à geometria da câmara e a uniformidade da trajetória do escoamento. Nesse contexto, o controle do escoamento de ar é um ponto crítico na instalação, pois o perfi l de velocidade do escoamento determina a efi ciência e a homogeneidade dos tratamentos aos quais o produto está sendo submetido (RESENDE et al, 2002).…”

“…O método mais empregado na indústria de cárneos para congelamento consiste na utilização de túneis ou salas equipadas com ventiladores nos quais um fl uxo de ar forçado constitui o meio de transferência de calor. A energia consumida pelo equipamento durante o processo de congelamento é de suma importância para o processo industrial, sendo esse fator intimamente ligado a uma efi ciente distribuição espacial da velocidade do ar ao redor do produto que será congelado (RESENDE et al, 2002).…”