Ciência da Torrefação

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Transferência de calor

Tamanho e posicionamento da sonda RS 4.08

Como discutimos no lesson anterior, sondas mais finas respondem mais rapidamente a mudanças de temperatura. A leitura de temperatura fornecida por uma sonda é a temperatura da própria sonda. Sondas mais grossas levam mais tempo para aquecer ou resfriar e, portanto, respondem mais lentamente a mudanças de temperatura. O diâmetro da sonda pode, portanto, afetar drasticamente o formato de uma curva de torra.

Termopares de diâmetros diferentes apresentam curvas de torra muito diferentes ao medir a mesma torra. Adaptado de Hoos (2017)

 

As curvas de torra mostradas na figura, retiradas do mesmo lote de torra, demonstram a diferença que o diâmetro da sonda faz. A sonda mais fina é mais responsiva e, portanto, apresenta um tempo de resposta mais rápido e registra uma temperatura mais alta durante toda a torra. A sonda mais espessa responde muito mais lentamente e fornece uma leitura de temperatura final 13°F mais baixa do que a da sonda mais fina (Hoos 2017).

Sondas mais grossas têm a vantagem de serem mais resistentes. Um bom meio-termo é uma sonda com bainha espessa, mas com ponta mais estreita, para que responda mais rapidamente às mudanças de temperatura.

Para medições precisas, é importante inserir a sonda profundamente no torrador. Como regra geral, a sonda deve se estender para dentro do torrador por um fator de pelo menos 10 vezes o seu diâmetro. Se a sonda for inserida menos profundamente, a leitura da temperatura pode ser afetada pelo calor conduzido da parede do torrador ou pela condução através da sonda para o exterior do torrador.

Uma sonda mais fina é menos condutiva e, portanto, menos propensa a essa fonte de erro. Montar a sonda com um invólucro isolado também pode ajudar, evitando a condução entre a sonda e a parede do torrador.

As sondas que medem a temperatura dos gases de torrefação podem ser afetadas por mudanças no fluxo de ar ou na umidade dentro do torrador. O ar úmido transmite o calor com mais eficiência devido à sua maior capacidade térmica (Zhang e outros 2007) e, portanto, aumenta a capacidade de resposta da sonda às mudanças de temperatura.