secado artificial

5/28/2018 Secado Artificial

1/76

SECADO ARTIFICIALSECADO ARTIFICIAL

Prof. Nstor MoraProf. Nstor Mora


2/76

SECADO ARTIFICIAL

CONVENCIONAL

Recintos cerrados (cmaras) Climas controlados

Cada clima se mantiene durante untiempo determinado

Sistema mas utilizado a nivel mundial


3/76

SECADO A BAJAS

TEMPERATURAS Temperaturas menores a 45 C

Circulacin de aire caliente por mediode ventiladores

Tiene como finalidad reducir el CH dela madera desde la condicin verde

hasta un 30 0 20 % Ventajas sobre el secado natural


4/76

PRESECADO


5/76

VENTAJAS DEL PRESECADO

Reduccin de costos de transporte

Aumenta la productividad de lascmaras

Disminucin de defectos causadospor el secado al aire libre

Disminuye hasta cinco veces eltiempo de secado que se requerira

al aire libre


6/76

SECADO A TEMPERATURAS

NORMALES

Temperaturas entre 45 y 90 C Cmaras u hornos controlados

Diferentes fuentes de calentamiento Programa de secado pre-establecido

Control de condiciones climticas


7/76

INSTALACIONES PARA EL

SECADO Cmara aislada del medio ambiente

Sistemas de control Sistemas de calefaccin

Sistema de Ventilacin

Equipo de humidificacin Vlvulas intercambio de aire


8/76

SISTEMAS DE VENTILACIN

Ventiladores colocados sobre pilas de

madera: Colocados sobre un eje que se extiende a

lo largo de la cmara Propulsin axial, lo que requiere desviar elaire en un ngulo de 90


9/76

VENTILACIN EN EJE CENTRAL


10/76

CIRCULACIN DE AIRE EN

SENTIDO TRANSVERSAL


11/76

VENTAJAS

Se logran velocidades entre 0,75 y

2,5 m/s Motor externo, es posible colocar

varias cmaras Un solo motor puede mover grandesvolmenes de aire, impulsado porvarios ventiladores localizados sobreel eje


12/76

DESVENTAJAS

El aire debe dar un

giro de 90 En cmaras largas

los ejes sedescentranfcilmente


13/76

VENTILACIN LATERAL

Ventiladores situados entre una pared

lateral y la pila de madera, sujetos en elpiso

Dimetro similar a la pila de madera El aire se proyecta horizontalmente atravs de la pila de madera

El retorno se realiza sobre la pila o atravs de ella


14/76

VENTILACIN TRANSVERSAL


15/76

VENTILACIN TRANSVERSAL

EN AMBOS LADOS


16/76

VENTAJAS

Las deficiencias en el apilado no

afectan mucho el flujo del aire Consumo relativamente bajo de

energa No se necesitan falsos techos

La altura de las cmaras se reduce Reparacin y mantenimiento mas

fcil de realizar


17/76

DESVENTAJAS

Diferencia grande en cuanto a la velocidad

del aire entre los lados de las pilas demadera

Se requieren cmaras con anchosmayores

Largo recorrido del aire ante de surecalentamiento


18/76

SISTEMAS DE CALEFACCIN

Vapor a baja presin: 15 psi; 85 C

Vapor a media y alta presin: 150 psi;115 C

Agua caliente a baja presin: 50psi;120 C

Desperdicios de madera Calefaccin elctrica

Aceite trmico: 180-220 C


19/76

CONSTRUCCIN DE UNA

CMARA DE SECADO Cimientos: soportar la estructura de la

cmara Piso: resistir peso de las pilar y paso de

vagonetas. Superficie lisa y drenaje Paredes: adobe cocido, ladrillos de arcilla,paneles de aluminio

Techo: cmaras de mampostera, techosde concreto.

Falso techo: material resistente a lacorrosin


20/76

FALSO TECHO


21/76

CONSTRUCCIN DE UNA

CMARA DE SECADO Pasillos laterales: 1,4 a 1,6 m. Circulacin

de aire y colocacin de equipos de control Puertas: fcil de maniobrar, bien aisladas

y resistentes. Ventilas: material resistente a la corrosiny con dispositivo automtico para abrir ycerrar.

Cmaras metlicas: aluminio


22/76

DETALLE CONSTRUCTIVO DE

CMARAS METLICAS

EQUIPAMIENTO DE LAS


23/76

EQUIPAMIENTO DE LAS

CMARAS DE SECADO

Medios de calentamiento Radiadores

Humidificadores Dispositivos de control

REDIADORES CON TUBOS EN


24/76

REDIADORES CON TUBOS EN

SERPENTIN

RADIADOR CON SERPENTIN


25/76

RADIADOR CON SERPENTIN


26/76

TUBO BIMETLICO

CAPACIDAD DE CALEFACCIN


27/76

CAPACIDAD DE CALEFACCIN

INSTALADA Permitir el calentamiento del aire dentro de

la cmara de 20 a 80 C en aprox. 3 h. Buena distribucin que permita un

calentamiento uniforme y consumo mnimode calor

Es importante una distribucin rpida y

uniforme dentro del sistema de calefaccina lo largo de la cmara


28/76

REQUERIMIENTOS TRMICOS

Calentar el edificio y el equipo Calentar la madera y el agua que

contiene

Calentar el aire hasta lastemperaturas programadas

Reponer el calor que sale en el airehmedo y prdidas por escapes

Consumo especifico del vapor de baja


29/76

Consumo especifico del vapor de bajapresin (1,5 bar)/ kg de agua extrada

de la maderaKg vapor/kg

H2O

Kj/Kg

Secado de madera verde recin

cortada (CH 30 %)

- Madera dura 2.0 3.5 4550 -7970

- Pino y latifoliadas blandas 1.5 2.0 3400 - 4550

Secado por debajo del PSF

- Madera dura 3.0 4.5 6230 - 10240

- Pino y latifoliadas blandas 2.0 3.5 4450 - 7970

DETERMINACIN DE LA CANTIDAD DE AGUA


30/76

DETERMINACIN DE LA CANTIDAD DE AGUAA EVAPORAR Y CANTIDAD DE CALOR

REQUERIDO DATOS:

Madera: Saqui-saqui tablas 25 mm espesor. Cantidad 50 M3

Chi= 180% Chf= 10%

Tiempo de secado = 5 das = 120 h Gbsico: 0,36

PH20 (Gbw)(k / 3) (CHi CHf)/100xVm( 3)


31/76

PH20=(Gbw)(kg/m3)x(CHi-CHf)/100xVm(m3)PH20=360 kg/m3x((180-10)/100)x50m3

PH20=30600 kgAsumiendo un valor de 3 kg de vapor/kg de

H2OPH20=30600 kg H2O x 3 Kg vapor= 91800kg vapor

Se necesitan 91800 kg vapor para evaporar30600 kg agua1 kg vapor= 539 kcal

= 49480200 kcal49480200 kcal/120 h =412335 kcal/h/50 m3

= 8246,7 kcal/h/m3

DISPOSITIVOS DE CONTROL


32/76




33/76



34/76

SECADO A ALTAS TEMPERATURAS

Temperaturas mayores a 100C

Instalaciones especiales Se precalienta la madera con una Tbh

muy cercana a 100C. Una vez la maderaen esta condicin se incrementarpidamente la temperatura del bulbo

seco

CARACTERSTICAS DE LA CMARA


35/76

CARACTERSTICAS DE LA CMARA

Metales anticorrosivos (aluminio

puro) Mayor capacidad de ventiladores

Mayor eficiencia trmica Apilado igual que el secado

convencional


36/76

SECADO A ALTAS TEMPERATURAS

Para evacuar una lb de agua a 60 C y

una diferencia psicromtrica de 4,5C serequieren 1730 BTU. Circulacin de aprox.18 m3 de aire

A 115,5C y 4,5C de diferenciapsicromtrica se gastan 1090 BTU.

Circulacin de aprox. 1 m3 de aire

SECADO POR CONDENSACIN-


37/76

SECADO POR CONDENSACIN-

DESHUMIFICADORESMaquina refrigeradora

Sistema calentamientoaire (compresor)

Deshumificador(unidad de secamiento

por condensacin)

Secador (intercambio

parcial de aire, como unsecador convencional)


38/76

FASES DEL PROCESO

Calentamiento de la madera: aire seco y

caliente Secamiento con intercambio parcial de

aire entre el interior de la cmara y elambiente externo

Secamiento por condensacin

VENTAJAS


39/76

VENTAJAS

Utiliza eficazmente el calor disponible

Inversin inicial y costos demantenimiento menores

Se pueden secar especies diferentes Econmico

DESVENTAJAS


40/76

DESVENTAJAS

Mayor tiempo de secado

El sistema no permite acondicionamientofinal

Rendimientos y costos de secadomenores que el secado convencional

MTODOS ESPECIALES DE


41/76

MTODOS ESPECIALES DE

SECADOMtodos qumicos

Secado mediante solventes: acetona Secado con sales: sal comn, urea,

ureaformaldehido, glicoldietilieno Secado en lquidos oleosos calientes:aceites

Secado al vaco

SECADO AL VACO


42/76

SECADO AL VACO

El secado con la utilizacin del vacopermite aprovechar dos principios fsicosnaturales:

la reduccin de presin (creacin del

vaco) determina la transformacin delagua contenida en la madera en vapor abajas temperaturas (45C a 700 mmHg);

el vapor de agua se mueve siempre desdelas zonas calientes hacia las fras.

TEMPERATURA DE EBULLICIN DEL AGUA EN


43/76

FUNCIN DE LA PRESIN

Presin delaire (mm Hg)

Temperatura deevaporacin del

agua ( C)

760 100

480 88

305 76

240 70

153 60

120 5576 45

62 42

38 32

8 7

SECADO AL VACO


44/76

SECADO AL VACO

1-Panel de control2-Batera agua caliente.

3-pila de madera4-Ventilador de flujo

alterno.

5-Turbulencia.6-Sonda.7-Carro motorizado de

carga.8-Condensador

ESQUEMA SECADORA AL VACO


45/76

ESQUEMA SECADORA AL VACO

1 Puerta, 2 Pila de madera, 3 Electro ventilador,4 Cuadro elctrico, 5 Generador de vapor,6 Bomba de vaco, 7 Carro, 8 Vlvula de descarga

VENTAJAS


46/76

VENTAJAS

La temperatura y presin dentro del autoclaveacelera la circulacin del agua desde en lamadera

La disminucin del punto de ebullicin del aguaincrementa la tasa de evaporacin de la

superficie Limitados gradientes de humedad entre el interiory la superficie

La eliminacin del riesgo de fisuras, hundimientoo alteracin del color

Fcil utilizacin Mantenimiento reducido de la instalacin

LA PRCTICA DEL SECADO DE


47/76

LA MADERASELECCIN DE LA MADERA Y

APILADO:Clasificacin: especie, calidad,

dimensiones, estado fitosanitario,contenido de humedad inicial,

contenido de humedad final

APILADO


48/76

APILADO

Listones o separadores: madera densa,

grano recto y libre de defectos Tamao: anchos latifoliadas 20 y 30 mm;conferas 50 hasta 100 mm. Recomendados de

seccin rectangular de 20 x 30 mm Distanciamiento: tablas delgadas 40 cm, tablas

entre 20 y 30 mm 40 cm, tabln entre 80 y 100cm.

Apilado en paquetes

APILADO EN PAQUETES


49/76

APILADO EN PAQUETES

CONTROL DEL SECADO


50/76

CONTROL DEL SECADO

Indica la velocidad del secado Permiten detectar fallas que afecten la

eficiencias de las cmaras Sirven para ajustar el programa de secado

Indican la necesidad de tratamientos derecuperacin o acondicionamientos y suduracin

Permiten controlar el contenido de humedadfinal Ayudan a determinar los horarios de secado

CONTROL MANUAL


51/76

CONTROL MANUAL

DETERMINACI N DEL CONTENIDO DEHUMEDAD Y DEL PESO SECO AL HORNO


52/76

DE LAS MUESTRAS

CH = peso inicial peso final x 100Peso final

PSH = peso inicial de la muestra x 100

100 + CH de la muestra

CH actual = peso actual peso seco calculado x 100

peso seco calculado

CHEQUEO DE TENSIONES


53/76PRUEBA DE TENEDOR


54/76

Se eliminan los elementos 2 y 5

de la probeta

Tabla libre de tensiones

Secado parcial en las partesexteriores

Tensiones fuertes al final delsecado

Acondicionamientoexcesivo

Tabla sin acondicionamientocorrecto cortada por la mitad

CONTROL CON ELECTRODOS O


55/76

SENSORES

DISTRIBUCIN DE SENSORES


56/76EQUIPOS DE CONTROL SEGN


57/76

GRADO DE AUTOMATIZACIN Sin automatizacin: psicrmetro simple

Automatizacin parcial: la medicin ycontrol del clima dentro del secadero y delCH de la madera se haceautomticamente, pero la modificacin deestos parmetros es manual

Automatizacin total: medicin , control yregulacin del proceso es automtica

AUTOMATIZACIN PARCIAL


58/76

La diferencia psicromtrica

se mantiene constante en lafase A y aumenta en formalineal en la fase B

La temperatura del bulbo seco

aumenta en forma lineal duranteambas fases. La diferenciapsicromtrica se mantiene durantela fase A y aumenta en la fase B



59/76


La temperatura del bulboseco y la diferenciapsicromtrica aumentanen forma lineal durante las

fases A y B

La temperatura del bulboseco y la diferenciapsicromtrica varan enambas fases en cualquier

forma

FASES DEL PROCESO DE SECADO


60/76

DIAGRAMA DE SECADO CONTROLADO CONUN PSICRMETRO


61/76

UN PSICRMETRO

TIEMPO DE CALEMTAMIENTO SEGN LADENSIDAD DE LA MADERA


62/76

DENSIDAD DE LA MADERA

ESQUEMA DE CALENTAMIENTO SEGNEL CONTENIDO DE HUMEDAD INICIAL


63/76

EL CONTENIDO DE HUMEDAD INICIAL

PROGRAMAS DE SECADO


64/76

Secuencia de condiciones climticas ,

temperatura y humedad relativa delaire, aplicables durante etapas de

secado previamente establecidaspara una determinada especie

PROGRAMAS DE SECADO


65/76

SEGUN LA JUNAC FUERTE (F): Maderas latifoliadas de

secado fcil. Saqui-saqui, mureillo, sun-sun MODERADO (M): Maderas latifoliadas desecado lento y/o propensas adeformaciones y agrietamientos. Mijao,charo, algarrobo

SUAVE (S): Maderas latifoliadas de secadodifcil. Eucalipto, carapa, sangre drago


66/76


67/76

DEFECTOS DEL SECADO

ANISOTROPA EN LA CONTRACCIN DELA MADERA


68/76

DEFORMACIN NATURAL


69/76

DURANTE EL SECADO

ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL


70/76

a) Madera al inicio delsecado; afuera

tensin de traccin,por dentro tensin decompresin

b) Tabla endurecida;afuera tensin decompresin, por

dentro tensin detraccin

MUESTRAS DE TENEDOR PARADETECTAR TENSIONES EN MADERA SECA


71/76

a) Inicio del secado; b) Endurecimiento; c) Endurecimientoeliminado mediante vaporizacin d) Madera seca sin tensiones

COLAPSO CELULAR


72/76

GRIETAS SUPERFICIALES Y EN


73/76

LOS EXTREMOS

ALABEO


74/76

Abarquillado Arqueadura

Encorvadura Torcedura


75/76


76/76

secado artificial

Documents

lados5282018 secado

c5282018 secado artificial

secado pre

secado cimientos

veces eltiempo de secado

grandesvolmenes de aire

aire consumo

velocidaddel aire