SECADORES – Aprovechamiento de la energía y otras tendencias.

2.133 Visitas
Categorías: Maquinaria y Técnicos.

Para hablar sobre el aprovechamiento de la energía es vital entender cuáles son los principios básicos de secado. Para saber “por qué funciona” es necesario entender el “cómo” es que funciona, pero no se preocupen, este artículo no es un tratado de termodinámica.

Para resumir, la operación de secado se basa en tres elementos:

  • Flujo (cantidad) de aire
  • Energía térmica
  • Tiempo

La mayor parte de los problemas de secado pueden ser resumidos en 3 palabras:

“FLUJO AIRE INADECUADO”.

La cantidad de aire a través del producto será un factor determinante en el trabajo de secado a ser realizado. Por lo tanto, el aire deberá contar con una cierta cantidad de energía térmica para realizar su trabajo.

Algunos tipos de secadores más eficientes trabajan con un objetivo entre 1300 a 1500 BTUs para evaporar una libra de agua, lo que significa que son necesarios 1.836.000 BTUs para remover 555 kg de agua por hora.

Hay también una limitación en la velocidad del aire que puede ser utilizada… Esa velocidad va a variar de acuerdo a los diferentes tipos de secadores, tamaños y densidad de productos.

Una velocidad de aire muy elevada va a elevar el producto sobre la cama y eso generará un hueco en la capa de producto, haciendo que el aire tome un camino preferencial por ese hueco en vez de atravesar la capa de producto como lo debería realizar.

Una velocidad de aire muy baja hará que el producto forme grumos, siendo esta una de las principales razones de deficiencia de secado y variación de la humedad. La velocidad del aire debe ser mantenida suficiente y constante en todas las etapas del proceso de secado.

Otra gran causa de insuficiencia en el secado es la variación de la humedad del producto y el espesor de la capa…. Es obvio que el aire va a pasar por aquellos sectores donde la capa de producto sea menos espesa… Por eso es importante mantener uniforme la capa de producto:

Secado II

El tiempo es la tercera variable en el proceso de secado. Es necesario una cierta cantidad de tiempo para que la humedad sea transferida. El tiempo requerido va a depender de la porosidad del producto, como así también de su densidad y tamaño. Cuanto menor, menos denso, y más poroso, menos energía es necesaria para el secado.

Los tamaños de pisos o cintas y la capa de producto dentro del secador son utilizados para determinar el “Tiempo de Residencia”. Cuando un producto posee altas tasas de humedad, temperaturas más altas de aire en las primeras etapas es el más efectivo factor de reducción del tiempo de retención.

Es necesario monitorear, preferentemente de manera automática, para evitar sobre temperaturas e incendios. Cuando usamos secadores horizontales, la temperatura del aire deberá ser disminuida en las etapas posteriores al secado. Es fácil distinguir ese punto: la superficie externa de la croqueta debe estar seca,  y lo que se necesita en este punto es más tiempo de retención y no mayores temperaturas de aire.

Para cada diseño de secador y características de producto también hay límites en la profundidad de la capa de producto…. Una profundidad excesiva de producto sobre la cinta causará resistencia al pasaje del aire, y esto producirá grandes diferencias de humedad entre el producto en la parte superior y el de la parte inferior de la capa de producto.

Eventualmente puede ser necesario un aumento del área de secado, tiempos de retención mayores y flujos de aire invertidos para reducir la variación de la humedad en la capa de producto. Por lo contrario, una capa de producto muy delgada producirá ineficiencia en caso de que el aire no sea recirculado.

Es muy común observar que los secadores son tratados como si fueran unidades autolimpiantes, y no lo son!!

Las fotos muestran un radiador que estuvo 2 años sinlimpiar (antes y después de la limpieza):

Las fotos muestran un radiador que estuvo 2 años sinlimpiar (antes y después de la limpieza):

Es obvio constatar que el intercambio de calor de ese radiador era tan bajo que la temperatura de aire de esa zona de secado no alcanzaba los 85C…

Los secadores verticales de contraflujo son en general más eficientes en su trabajo de secado… Un secador horizontal necesita de 3300 a 3500 BTUs para evaporar un kg de agua. Esto significa que utilizará un 30 a 33% más energía de la que utilizará un secador a contraflujo.

Una de las “TENDENCIAS” a las cuales nos referimos en el inicio de este artículo es el aprovechamiento total o parcial del aire producido en la etapa de enfriado para ayudar al trabajo de secado…. Y es mucho más simple hacer eso en un secador de contraflujo… desde que se utiliza el recurso de la automatización…

Secadores IV

Por esto, la tendencia de AUTOMATIZACIÓN  de secadores es cada vez más notable… Por no tener tantas partes móviles, el costo de mantenimiento de un secado de contraflujos es apenas el 25% del costo de mantenimiento de un secador horizontal.

Por ejemplo, para secadores de 12 ton/hora, un horizontal requiere cerca de 96 hs/año de paradas de mantenimiento, contra apenas 32 horas/año de un secador a contraflujos (medidas históricas en las empresas).

Adicionalmente, si Ud. está siendo obligado a mantener una humedad de su producto en 8% o menos, para que su media de humedad quede en torno a 10%, y con un valor de actividad acuosa (Aw) siempre por debajo de 0,6, entonces es bueno considerar que la próxima adquisición de secador sea uno a contraflujos, el cual consigue variaciones de humedad entre 0,5% a 1,0% máximo.

Solo se trata de hacer los cuentas ($$$) de lo que significa tener disponible al año por lo menos un 1% más de producto, manteniendo el mismo costo de ingredientes de y proceso. En un secador horizontal, aun ecualizando bien la altura de la capa de producto, es común encontrarnos con variaciones de la humedad de hasta 2,5% entre un lado y otro de la cinta….

Aunque fuera una realidad el hecho de que las croquetas se mezclan y ocurra una cierta “migración de la humedad” entre las partículas de producto después de ser almacenados, después de un cierto tiempo, las croquetas que estén con un valor de actividad acuosa por encima de 0,6 van a desarrollar crecimiento de hongos.

El tiempo dirá a qué velocidad las tendencias de arriba previstas se tornarán una realidad irreversible, no es cuestión de “SI”… es “QUÉ TAN RAPIDAMENTE” acontecerán!

Un abrazo a todos y ÉXITOS!!

 Autor: Fernando Raizer – RAIZER PROYECTOS, CONSULTORÍA Y ENTRANAMIENTOS

E-MAIL: jfraizer@gmail.com

Deja un Comentario

avatar
  Subscribe  
Notificarme de