secado 2011

OPERACIONES UNITARIASOPERACIONES UNITARIAS20112011

SECADOSECADO

SECADO

-OPERACIN UNITARIA INDUSTRIAL.OPERACIN UNITARIA INDUSTRIAL.

-TRANSFERENCIA DE MASA Y ENERGIA.TRANSFERENCIA DE MASA Y ENERGIA.

- EXTRACCION DE HUMEDAD CONTENIDA ENEXTRACCION DE HUMEDAD CONTENIDA ENSLIDOS O LIQUIDOS POR MEDIO DE LAEVAPORACION DE UNA CORRIENTE GASEOSA.EVAPORACION DE UNA CORRIENTE GASEOSA.

SECADO

a) Secado con aire caliente: Se pone el producto ena) Secado con aire caliente: Se pone el producto encontacto con una corriente de aire caliente. El calorse suministra al producto principalmente porp p p pconveccin.b) Secado por contacto directo con una superficiecaliente: El calor se suministra al producto,principalmente por conduccin.) S d li i d d t dc) Secado por aplicacin de energa procedente de una

fuente radiante, de microondas o dielctrica.d) Secado por congelacin: Se congela la humedadd) Secado por congelacin: Se congela la humedadcontenida en el alimento y luego se la sublima hastavapor, normalmente mediante la aplicacin de calorp , pen condiciones de presin muy bajas.

SECADO

Contenido de humedad:El contenido en humedad de unaContenido de humedad:El contenido en humedad de unasustancia se puede presentar basndose en peso hmedo(kilogramo de agua por kilogramo de producto hmedo), oen peso seco (kilogramo de agua por kilogramo deen peso seco (kilogramo de agua por kilogramo deproducto seco). Es este ltimo el que ms se usa en losclculos de secado.

Humedad Libre: La humedad libre de una sustancia es elexceso de humedad sobre el contenido de HUMEDAD DEEQUILIBRIO a cualquier temperatura y humedad dada.

SECADO

CONTENIDO DE HUMEDAD EN BASE HUMEDACONTENIDO DE HUMEDAD EN BASE HUMEDA

Kg. H2O Kg. humedadKg. H2O Kg. humedad----------------------- = --------------------------------------- =Kg. slido hmedo Kg. slido seco + Kg. humedadKg. slido hmedo Kg. slido seco Kg. humedad

XssXssXsh = ----------- . 100

1 + Xss1 Xss

SECADO

Contenido en humedad de equilibrio: En general si seContenido en humedad de equilibrio: En general ,si se mantiene una sustancia orgnica hmeda en contacto con aire a temperatura v humedad constantes hasta que seaire a temperatura v humedad constantes hasta que se alcanza el equilibrio, la sustancia se queda con un contenido en humedad definido Este contenido encontenido en humedad definido. Este contenido en humedad se denomina contenido en humedad de equilibrio en las condiciones especificadasen las condiciones especificadas.

Humedad Libre: La humedad libre de una sustancia es elHumedad Libre: La humedad libre de una sustancia es el exceso de humedad sobre el contenido de HUMEDAD DE EQUILIBRIO a cualquier temperatura y humedad dadaEQUILIBRIO a cualquier temperatura y humedad dada.

SECADO

SECADOMECANISMO DE SECADOMECANISMO DE SECADO- Asumimos que T, H, velocidad y direccin del flujo de Ai t tAire = constante.

- Varia en el tiempo la humedad del slido.

SECADOSECADOMECANISMO DE SECADO

m dX Kg. liquido evaporadoV = - ------ . -------- ----------------------------

S d m2 . h

SECADOMECANISMO DE SECADOMECANISMO DE SECADO

m dH Kg. liquido evaporadoVV = - ------ . -------- ----------------------------

S d m2 . h

SECADOMECANISMO DE SECADO

A BA-B- PERIODO DE ESTABILIZACION- LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE DEL SOLIDO SE PONEN LAS CONDICIONES DE LA SUPERFICIE DEL SOLIDO SE PONEN - EN EQUILIBRIO CON EL AIRE DE SECADO

B-C- PERIODO DE VELOCIDAD CONSTANTE

LA SUPERFICIE DEL SOLIDO PERMANCE SATURADA CON- LA SUPERFICIE DEL SOLIDO PERMANCE SATURADA CON AGUA LIQUIDA

- LA TEMPERATURA DE LA SUPERFICIE = tbh DEL AIREbhdW------ = - K A (ps pa) velocidad de secado [Kg/h]dt


B-CdWdW------ = - K A (ps pa) velocidad de secado [Kg/h]dt

[dW/dt] = velocidad de secado en [Kg/h]- [dW/dt] = velocidad de secado en [Kg/h] K = coeficiente de transmision de materia en [Kg/h. m2 . atm]A = area de la superficie de secado [ m2]p [ ]ps = presion de vapor del agua a la temperatura de la superficie [atm]pa = presion parcial del vapor de agua en el aire [atm]


B-CdWdW------ = - Kh A (Hs Ha) velocidad de secado [Kg/h]dt

[dW/dt] = velocidad de secado en [Kg/h]- [dW/dt] = velocidad de secado en [Kg/h] K = coeficiente de transmision de materia en [Kg/h. m2 . Kg H2O/ Kgaire seco]A = area de la superficie de secado [ m2]p [ ]Hs = humedad en la superficie,(humedad de saturacion del aire a la t de la

superficie) [Kg H2O/ Kgaire seco]Ha = humedad del aire [Kg H2O/ Kgaire seco]


B CB-CLA VELOCIDAD DE TRASMISION DE CALOR A LA SUPERFICIEDE SECADO: (consideramos solo trasferencia de calor por conveccion)DE SECADO: (consideramos solo trasferencia de calor por conveccion)

dQ------ = - hc A (a s) velocidad de transmision de calor [Kcal/h]dt

[dQ/dt] = velocidad de transmision de calor [Kcal/h]- [dQ/dt] = velocidad de transmision de calor [Kcal/h] hc = coeficiente de transmision de calor con conveccion [Kcal/h. m2 . C]A = area de transmision del calor, ( area de la superficie de secado) [ m2], ( p ) [ ]a = temperatura de bulbo seco del aire [C]s = temperatura de la superficie de secado, (temperatura de bulbo

humedo del aire) [C]


B CB-CEN UN ESTADO ESTACIONARIO DE TRASFERENCIA DE CALOR Y MATERIA:Y MATERIA:dW dQ------ L = - ------ L = calor latente de vaporizacion a s [Kcal/Kg]dt dt

dW h AdW hc A------ = - ------- (a s)dt Lvelocidad de secado = [KgH2O /h. Kg solido seco] Area efectiva de secado = [ m2/ Kg solido seco ]


B CB-CPARA UNA BANDEJA DE PRODUCTO HUMEDO DE PROFUNDIDAD d [m2 ], QUE SE EVAPORA EN SU SUPERFICIE PROFUNDIDAD d [m ], QUE SE EVAPORA EN SU SUPERFICIE SUPERIOR:

dW hc A------ = - ---------- (a s)dt L ddt s L.ds= densidad del producto seco [ Kg/ m2 ]s p [ g ]

(Wo Wc) s L.dtc = -------------------------------

hc (a s)


B CB-C

(Wo Wc) s L.d(Wo Wc) s L.dtc = -------------------------------

hc (a s)tc = tiempo se secado a velocidad constante [h]

Wo = contenido inicial de humedad del solido [ Kg H2O/ Kg ss]

Wc = contenido de humedad al final del periodo de velocidad constante,[ Kg H2O/ Kg ss]


C DC-DdW------ = - K (W We) velocidad de secado [Kgagua/h] K (W We) velocidad de secado [Kgagua/h] dt

- [dW/dt] = velocidad de secado en [Kgagua/h] W = contenido de humedad del producto en un tiempo t,

[Kg / Kg ][Kg H2O/ Kgsolido seco]We = contenido de humedad del aire de equilibrio del producto a la t y

humedad del aire, [Kg H2O/ Kgsolido seco] , [ g H2O gsolido seco]

[dW/dt]K = -------------

(Wc We)


C DC-D

DE LA EXPRESION ANTERIOR:DE LA EXPRESION ANTERIOR:

4 d2 W - We 8t = - -----------[ ln------------------ - ln --------

2 . D Wc - We 2

D = difusividad del liquido, [m2/h] q , [ ]W = contenido medio de humedad en un tiempo t, de una lamina de

espesor d, [Kg H2O/ Kgsolido seco]Wc = contenido inicial de humedad, supuesto uniforme a lo largo de toda

la lamina , [Kg H2O/ Kgsolido seco]

SECADO

CURVA DE SECADO DE REBANADAS DE PAPAS CONCURVA DE SECADO DE REBANADAS DE PAPAS CON AIRE A 60 C

SECADO

SECADERO DE TUNEL EN PARALELOSECADERO DE TUNEL EN PARALELO

SECADO

SECADERO DE TUNEL EN CONTRACORRIENTESECADERO DE TUNEL EN CONTRACORRIENTE

SECADOSECADERO DE TUNEL CON DESCARGA CENTRAL

SECADOSECADERO DE TUNEL DE FLUJO CRUZADO

SECADOSECADERO CONTINUO DE LECHO FLUIDIZADO

SECADOSECADO

SECADERO DE COLUMNA

SECADOSECADOPara productos granulados, pero de p g , pgranulometra elevada como el maiz, soja,girasol, cafe, arroz, etc..., . Consisten en una columna vertical por la que desciende el productoel producto.

DIAGRAMA SECADERO DE COLUMNA

SECADOSECADOEl producto entra en el secadero por su p pparte superior a una tolva receptora (granero) y desciende por gravedad a travs de la torre mientras es atravesado por aire caliente que le absorve lapor aire caliente que le absorve la humedad y lo expulsa al exterior.


SECADOSECADOSi el secadero dispone de zona de penfriamento el grano sigue descendiendo mientras es atravesado por aire ambiente que lo enfria.


SECADOSECADOLos caudales para secado y enfriamiento p ylos proporcionan ventiladores centrfugos de doble odo. El aire caliente es generado por quemadores de gas o gasleo instalados en la impulsin de aire delinstalados en la impulsin de aire del ventilador.


SECADOSECADO

SECADERO TERMICO ROTATIVO

SECADOSECADO

DIAGRAMA SECADERO TERMICO ROTATIVO DIRECTO

SECADOSECADO

DIAGRAMA SECADERO TERMICO ROTATIVO DIRECTO CON RECIRCULACION

SECADOSECADO

DIAGRAMA SECADERO TERMICO ROTATIVO INDIRECTO CON RECIRCULACION

SECADOSECADO

SECADERO DE CILINDRO AL VACIO

SECADOSECADOPara el secado de productos lquidos, melosos y pastosos que requieren tratamiento

Calentamiento indirecto con agua caliente, vapor o aceiteque requieren tratamiento

trmico cuidadoso. trmico.

Control exacto de la temperatura y del tiempo de residencia del proceso

Condensacin del lquido evaporado. proceso.

Transmisin de calor elevada debido a la capa de producto muy delgada sobre la superficie de los cilindros, resultando tiempos de secado muy cortos de tan solo breves segundos.

SECADERO DE CILINDRO AL VACIO

SECADOSECADO

SECADERO CONTINUO DE TUNEL

secado 2011

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