Princípio

Um forno túnel é um tipo de sistema contínuo de aquecimento e secagem, amplamente utilizado nas indústrias alimentícia, química, cerâmica e metalúrgica para assar, curar ou secar produtos. O princípio de operação de um forno túnel baseia-se na transferência de calor por condução, convecção e radiação. O produto é colocado sobre uma esteira transportadora móvel ou bandejas, que se deslocam lentamente através de uma longa câmara de aquecimento fechada, o “túnel”. À medida que passa por diferentes zonas de temperatura, o produto é aquecido uniformemente por ar quente, vapor ou energia radiante até atingir a temperatura ou o teor de umidade desejado.

O processo depende da circulação controlada de ar ou gases aquecidos para garantir uma transferência de calor eficiente e uniforme para o produto. A temperatura, a velocidade do ar e o tempo de residência são cuidadosamente regulados para alcançar qualidade consistente. Em essência, um forno túnel funciona como um forno de processo contínuo, proporcionando produção constante com mínima intervenção manual e alta eficiência térmica.

Princípio de Operação

O princípio de funcionamento de um forno túnel é simples:
Os produtos a serem assados, curados ou secos são carregados sobre uma esteira transportadora, banda de malha ou carrinhos, que se movem em velocidade controlada através de um túnel termicamente isolado, dividido em várias zonas de aquecimento. Cada zona mantém uma temperatura e um padrão de fluxo de ar específicos, conforme a etapa do processo.

O calor é transferido para o produto principalmente por convecção — fluxo de ar quente —, condução — contato com bandejas ou esteira — e radiação — queimadores infravermelhos ou a gás. À medida que o produto avança pelo forno, ele absorve calor de forma gradual e uniforme. A umidade ou os componentes voláteis evaporam e são removidos pelo sistema de exaustão de ar. Ajustando a velocidade da esteira e as temperaturas das zonas, é possível atingir o perfil desejado de assamento, secagem ou cura.

Construção

Um forno túnel é composto por vários componentes principais, projetados para garantir aquecimento uniforme, operação eficiente e processamento contínuo:

• Túnel / Câmara do Forno:
  O corpo principal do forno é uma estrutura longa e termicamente isolada, fabricada em painéis de aço carbono ou aço inoxidável, geralmente revestida com material isolante de alta temperatura, como lã mineral ou fibra cerâmica, para evitar perda de calor. O comprimento do túnel normalmente varia de 5 a 60 metros, dependendo da capacidade de produção e do tipo de produto. A câmara é dividida em múltiplas zonas — pré-aquecimento, assamento/aquecimento e resfriamento — cada uma equipada com controle independente de temperatura e fluxo de ar.
• Sistema Transportador:
  O transportador conduz o produto através do forno. Pode ser uma esteira de malha de aço, transportador de corrente com bandejas ou banda de malha metálica, dependendo do produto e da temperatura. O transportador percorre todo o comprimento do forno e é acionado por um motor elétrico com controle de velocidade variável (VFD), permitindo o ajuste do tempo de residência. Em fornos de panificação, a esteira geralmente é perfurada para permitir que o ar quente circule uniformemente ao redor dos produtos.
• Sistema de Aquecimento:
  A energia térmica é fornecida por aquecedores elétricos, queimadores a gás, aquecedores a óleo ou serpentinas de vapor. O sistema de aquecimento pode ser de fogo direto, quando os gases de combustão entram em contato com a câmara do produto, ou de fogo indireto, quando trocadores de calor transferem calor dos gases de combustão para o ar circulante. O ar dentro do forno é aquecido a temperaturas normalmente entre 100°C e 300°C, dependendo dos requisitos do produto.
• Sistema de Circulação de Ar:
  Uma das características mais importantes é o sistema de circulação de ar, que garante temperatura e secagem uniformes ao longo do túnel. Ventiladores centrífugos ou axiais circulam o ar quente sobre a esteira e ao redor do produto. O ar pode fluir horizontalmente, verticalmente ou transversalmente, dependendo do projeto do forno. Defletores e dutos são utilizados para controlar a direção e a velocidade do fluxo de ar. Em fornos túnel modernos, a recirculação do ar quente é aplicada para aumentar a eficiência energética.
• Sistema de Exaustão e Ventilação:
  À medida que a umidade ou os gases são liberados pelo produto, eles são removidos por um sistema de exaustão, que mantém a umidade e o equilíbrio de ar adequados dentro do forno. O ar de exaustão passa por filtros ou sistemas de recuperação de calor antes de ser liberado para a atmosfera.
• Controle de Temperatura e Zonas:
  O forno túnel é dividido em múltiplas zonas de temperatura, cada uma com sensores de temperatura, termopares e malhas de controle independentes. Esse zoneamento permite diferentes perfis de aquecimento ao longo do comprimento do forno — por exemplo, zonas de pré-aquecimento, secagem e cura final. Um painel de controle PLC–HMI permite controle preciso da temperatura, do fluxo de ar e da velocidade da esteira.
• Seção de Resfriamento (Opcional):
  Após o aquecimento ou a secagem, o produto pode passar por uma seção de resfriamento, onde ar ambiente ou ar resfriado é soprado sobre ele para reduzir sua temperatura até um nível seguro para manuseio antes da descarga.
• Isolamento e Revestimento Externo:
  A superfície externa do forno é isolada para reduzir a perda de calor e garantir a segurança do operador. O revestimento externo geralmente é feito de painéis de aço carbono pintado ou aço inoxidável, proporcionando durabilidade e facilidade de limpeza.
• Sistemas de Alimentação e Descarga:
  A extremidade de alimentação do forno inclui transportadores ou alimentadores de carga para alimentação uniforme do produto. A extremidade de descarga pode incluir um transportador de resfriamento, sistema de empilhamento ou linha de embalagem, permitindo operações contínuas a jusante.