Secador de Tunel

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    INSTITUTO TECNOLGICO DETUXTLA GUTIRREZ

    Ing. BioqumicaOperaciones Unitarias III

    Secadores de tunel

    Tuxtla Gutierrez, Chiapas;

    a 04 de octubre de 2013.

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    Secador de tunel

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    INTRODUCCIONEn general, el secado significa la remocin de cantidades de aguarelativamente pequeas de cierto material. El agua casi siempre seelimina en forma de vapor con aire.

    Los fenomenos que suceden en un proceso de secado son:1.Transferencia de materia a travs del slido. Se produce porcapilaridad (altos niveles de humedad) y difusin (bajos niveles dehumedad).2.Transferencia de vapor de agua desde la interfase slido-gas al senodel gas. Se produce por transporte turbulento.3.Transferencia de calor desde el seno del gas a la interfase. Seproduce por conduccin, conveccin o radiacin.4. Transferencia de calor desde la interfase al seno del slido. Slopuede tener lugar por conduccin.

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    SECADORES

    En algunos casos, el agua se puede eliminar de los materialesslidos por medios mecnicos, utilizando prensas, centrfugas yotros mtodos.

    Casi todos los aparatos utilizados para llevar a cabo esta operacinestn basados en poner en contacto el slido hmedo pulverizadocon una corriente de aire caliente no saturado: se producesimultneamente la transferencia de calor sensible y de aguadebido a las dos fuerzas impulsoras (de calor y materia) queaparecen. Este es el proceso por contacto directo. Existen tambinaparatos en los que el secado se produce sinncontacto de la fuentede calor con el slido. Este es el proceso por contacto indirecto(anlogo a una evaporacin).

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    Componentes de un secadorDe manera general, un secador se compone de las siguientes partes.

    Generador de aire. Los secadores de aire deben contar con un sistema quepermita la entrada de aire a diferentes velocidades de flujo, por eso seutilizan ventiladores o motores que se utilizan en los sistemas derefrigeracin y tambin extractores de aire.

    Calefactor. En calefactores directos el aire es calentado cuando se combinacon gases de combustin de escape. En calefactores indirectos, el aire oproducto es calentado a travs de placas de resistencias elctricas.

    Alimentador. Los alimentadores mas comunes utilizados en los secadorespara slidos hmedos son los transportadores de tornillo, mesas rotantes ybandejas vibratorias.

    Otros componentes que son utilizados en los secadores para verificar elestado dentro del mismo son: termmetros de mercurio, medidores depresin y humedad, y basculas que censan la prdida de agua en elalimento.

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    Tipo de secador que se utilizan para dar un productoslido seco partiendo de una alimentacin hmeda

    Secadores directosLa trasferencia de calor para la desecacin selogra por contacto directo entre los slidoshmedos y los gases calientes . El liquidovaporizado se arrastra con el medio dedesecacin, es decir, con los gases calientes.Los secadores directos tambin son llamadossecadores por conveccin.

    Secadores indirectos

    ContinuosLa operacin escontinua, sininterrupciones, entanto se suministre laalimentacin hmeda.

    Por lote

    1. Secadores de tnel : Elmaterial colocado encarretillas se desplaza atravs de un tnel en

    contacto con gases calientes.

    Fig. 20-20. Clasificacin de secadoresbasada en el mtodo de transferencia decalor

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    DescripcinLos tneles son, en muchos casos, carretillas de lotes ocompartimientos de bandejas operadas en serie.

    Los slidos a procesar se colocan en bandejas o carretillasque se desplazan progresivamente a lo largo del tnel, endonde estn en contacto con gases calientes.

    El funcionamiento es semicontinuo y, cuando el tnel estalleno, una de las carretillas se extrae por el extremo dedescarga al mismo tiempo que se introduce otra por el

    extremo de admisin. En algunos casos las carretillas sedesplazan sobre carriles o monorrieles y usualmente setransportan por medios mecnicos usando propulsores decadena conectados a la base de cada carretilla.

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    ClasificacinSuelen clasificarse basndose en la direccin relativa delmovimiento del producto y del aire (desde la fuente de calor) en:

    1.- Secadores de tnel con corriente paralela: Las direcciones de lacorriente del aire y del producto en desecacin son las mismas. Amedida que el producto avanza a lo largo del tnel se va poniendoen contacto con aire cada vez mas frio, por lo cual se evita que elcalor dae el producto. Con este mtodo es posible tener uncontrol mas exacto de la humedad del solido, as como un controlde la temperatura en el material.

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    2.- Secador de tnel a contracorriente: Las direcciones del aire y delproducto en desecacin son contrarias. Las condiciones en el final

    del tnel- aire seco y caliente permiten conseguir contenidos dehumedad bajos, pero existen riesgo de sobre calentamiento delmaterial. El uso de calor se ve aprovechado en mayor parte en estesistema; as como la capacidad de eliminacin de humedad delaire.

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    3.- Secador de tnel a flujo combinado: La corriente de aire calientefluye desde los costados de tnel a corriente paralela y estransportado en segunda fase con circulacin a contracorriente al

    momento de la salida de los gases con humedad contenida. Hay losque proveen calor desde un solo lado de modo lateral (no son losmas convenientes), y los que suministran calor desde ambos ladosdel tnel y a lo largo del recorrido. Como consecuencia de lafrecuencia con que cambia la direccin del aire se obtiene unproducto de humedad uniforme. Su funcionamiento ymantenimiento son mas complejos y el costo es mayor.

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    Ventajas de su usoPermiten deshidratas o secar una amplia gama de productos.

    Se adaptan a elevadas capacidades de de produccion con unfuncionamiento prcticamente continuo.

    La Circulacin de aire de los secadores de tnel puede ser

    totalmente a contracorriente o de corriente paralela, o bien, unacombinacin de estas dos formadas. Se puede instalar bobinas oserpentines de recalentamiento despus de cada paso de flujotransversal, con el fin de mantener una temperatura constantedurante la operacin.

    En cada etapa se instalan ventiladores de circulacin del tipo dehlices grandes, y el aire se introduce o extrae en cualquier puntoconveniente.

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    Los equipos de tnel poseen la mxima flexibilidad para cualquiercombinacin de corriente de aire y escalonamiento detemperaturas. Al tratar el manejo de slidos particuladosgranulados , se usan transportadores de banda perforada o tipocriba con circulacin directa de gas, con el objetivo de mejorar lasvelocidades de transferencia de calor y masa.

    En los equipos de tnel, los slidos se calientan usualmente porcontacto directo con los gases caliente. El aire que esta dentro dela unidad de calor directo se calienta en forma directa o indirectapor combustin, o bien a temperaturas inferiores a 400 F por

    medio de serpentines de vapor con aletas.

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    Aplicaciones

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    Bibliografa:

    Fito Maupoey, Pedro, et. al. Introdccin al secado dealimentos por aire caliente. Editorial UniversidadPolitecnica de Valencia. Pg. 23-24.

    Marcilla Gmez, A. Introduccin a las operaciones deseparacin, Clculo por estapas de equilibrio. EditorialUniversidad de Alicante. Pg. 37-39.

    http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizale

    s/4070035/lecciones/cap7/leccion7_6.htm