2.4 Diseo de Equipos de SecadoComponentes de un secadorLa configuracin bsica de un secador consiste de un sistema que genera aire caliente; el cual puede estar compuesto de un ventilador y de una serie de hilo de resistencias elctricas de Nicrom (Niquel - Cromo) para generar calor, tambin debe contar con un colector y un alimentador.

Generador de aire:los secadores de aire deben de contar con un sistema que permita la entrada de aire a diferentes velocidades de flujo, por eso se utilizan ventiladores o motores que se utilizan en los sistemas de refrigeracin y tambin extractores de aire los cuales son polarizados de manera inversa para trabajar como generadores de aire.

Calefactor:En calefactores directos el aire es calentado cuando se combina con gases de combustin de escape. En calefactores indirectos el aire o producto es calentado a travs de placas de resistencias elctricas. El costo de los calentadores directos es ms bajo que los indirectos, pero algunos productos se llegan a daar o contaminar debido a los gases.Alimentador:los alimentadores o "feeders" ms comunes utilizados en los secadores para slidos hmedos son los transportadores de tornillo, mesas rotantes y bandejas vibratorias.En algunos casos se tienen que utilizar alimentadores especiales en secadores de cama ancha para asegurar la expansin uniforme del alimento.

Otros componentes:algunos componentes utilizados en los secadores para verificar el estado dentro del mismo son:

Termmetros de mercurio Medidores de presin y humedad Bsculas

Por lo general los secadores que se utilizan en los laboratorios de investigacin cuentan con todos estos elementos con el propsito de hacer pruebas y de monitorear el comportamiento del secador.

Balance de materia y de energa en secadores Considerando la Figura

G = caudal de aire seco (kg / h) Mp = caudal de producto en base seca (kg / h) H = humedad absoluta del aire (kg / kg) h = humedad libre del producto (kg / kg) e = entradas = salida G (entrada) = G (salida) porque es el caudal de aire seco.

Mp (entrada) = mp (salida)Porque es el caudal de slido seco. Esta no es la nica forma de plantear el balance de agua. Otra forma es usando las fracciones de agua tanto en el aire como en el producto en lugar de sus respectivas humedades. En este caso debe usarse las masas de aire hmedo y las masas de producto hmedo a la entrada y a la salida.

Balance de energa:

Hy = entalpa del aire (kJ/kg) Hsh = entalpa del slido hmedo (kJ/kg) Q = prdidas de calor La entalpa del aire se calcula con la siguiente ecuacin. Considerando:

La entalpa del slido hmedo es:

Cpss = capacidad calorfica del slido seco (kJ/kgK) CpH20 = capacidad calorfica del agua (kJ/kgK) Tp = temperatura del alimento (K)

Tiempo total de secado La expresin para el tiempo total de secado est dada por la suma de

La ecuacin se simplifica cuando la temperatura de referencia es cero.

2.4.1 Secadores por LotesSecadores Directos Por lotes: Se disean para operar con un tamao especfico de lote de alimentacin hmeda, para ciclos de tiempo dado. En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y temperatura varan continuamente en cualquier punto del equipo. Tipos de secadores directos por lotes.Circulacin directa: el material se coloca en bandejas con base tamiz a travs. De las cuales se sopla aire caliente.

Bandeja y compartimiento: el material se coloca en bandejas que pueden o no montarse en carretillas removibles. El aire se sopla sobre el material contenido en las bandejas.

Lecho fluido: los slidos se fluidifican en un carro estacionario sobre el cual va montado un filtro de polvo.

SECADORES INDIRECTOS El calor de desecacin se transfiere al slido hmedo a travs de una pared de retencin. El lquido vaporizado se separa independientemente del medio de calentamiento. La velocidad de desecacin depende del contacto que se establezca entre el material mojado y las superficies calientes. Los secadores indirectos se llaman tambin secadores por conduccin o de contacto.

Caractersticas de los Secadores Indirectos. El calor se transfiere al material hmedo por conduccin a travs de una pared de retencin, casi siempre de ndole metlica. Las temperaturas de superficie pueden variar desde niveles inferiores al de congelacin hasta mayores que 800 K, en el caso de secadores indirectos calentados por productos de combustin. Los secadores indirectos son apropiados para desecar a presiones reducidas y en atmsferas inertes, para poder recuperar los disolventes y evitar la formacin de mezclas explosivas o la oxidacin de materiales que se descomponen con facilidad. Los secadores indirectos que utilizan fluidos de condensacin como medio de calentamiento son en general econmicos, desde el punto de vista de consumo de calor. La recuperacin de polvos y material finamente pulverizados se maneja de un modo ms satisfactorio en los secadores indirectos que en los directos. Clasificacin de los Secadores Indirectos. Continuos. Por lotes.Secadores Indirectos Por lotes: en general los secadores indirectos por lotes se adaptan muy bien a operaciones al vaco. Se subdividen en tipos agitados y no agitados. Tipos de Secadores Indirectos por Lote. Secadores de artesas agitadas, estos pueden operar atmosfricamente o al vaco, y manejan una produccin pequea de casi cualquier forma de slidos hmedos, es decir, lquidos, lechadas, pastas o slidos granulares. Secadores por congelacin, el material se congela antes de desecarse y a continuacin se realiza la desecacin en ese estado al vaco. Secadores rotatorios al vaco, el material se agita bajo una cubierta horizontal estacionaria, no siempre es necesario aplicar vaco, el agitador se puede calentar con vapor adems de hacer lo mismo con la cubierta. Secadores de bandejas al vaco, el calentamiento se hace por contacto con parrillas calentadas con vapor o agua caliente, sobre las cuales se coloca el material. No interviene la agitacin.