Tunel De Secado

TÚNEL DE SECADO

Resumen: En esta práctica se llevaron rebanadas de papa al túnel de secado para retirarle la humedad por contacto directo con una corriente caliente de aire. Se pretende entonces, estudiar el proceso de secado de este sólido a determinadas condiciones de temperatura, velocidad del aire, área del sólido. Luego de este proceso, la muestra se dejó en una estufa por alrededor de 24 horas.

Palabras clave: Túnel de secado, humedad, secado, transferencia de calor, transferencia de masa.

Abstract: In this practice a few slices of potato were taken to the drying tunnel to remove moisture by direct contact with a hot stream of air. Then It aims to study the drying process of this solid to certain conditions of temperature, air velocity, solid area. After this process, the sample was left in an oven for about 24 hours.

Keywords: Drying tunnel, humidity, drying, heat transfer, mass transfer.

INTRODUCCIÒN

El secado de sólidos consiste en separar pequeñas cantidades de agua u otro líquido de un material sólido con el fin de reducir el contenido de líquido residual hasta un valor aceptablemente bajo. El secado es habitualmente la etapa final de una serie de operaciones y con frecuencia, el producto que se extrae de un secador para empaquetado.

La operación de secado involucra simultáneamente la transmisión de calor y transferencia de masa, esto hace que el agua contenida en el sólido pasa a la corriente gaseosa. El secado de la pieza se debe a la diferencia entre la presión de vapor ejercida por el sólido húmedo y la presión parcial de vapor de la corriente gaseosa. Cuando estas dos presiones se igualan, se dice que el sólido y el gas están en equilibrio y el proceso de secado cesa.

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

El montaje del equipo utilizado se muestra en la Figura 1. El túnel se secado del Laboratorio es un secador de bandeja que está conformado por varios módulos de hierro galvanizado. El aire ingresa al secador mediante un ventilador de aspas y es regulado manualmente por medio de una válvula mariposa.

Para el calentamiento del aire el ducto está provisto de 10 resistencias eléctricas que transmiten la energía necesaria para el calentamiento. Las resistencias instaladas disponen de un sistema de apagado/encendido individual para lograr diferentes temperaturas en el túnel. El aire calentado pasa a través de una cámara de secado que dispone de una ventana por donde se ingresan las muestras. En la cámara de secado el material se coloca sobre una bandeja de aluminio que se sostiene de un soporte acoplado a una balanza. A la cámara de secado le precede un modulo llamado cámara de secado transversal, a través del cual sale el aire caliente y húmedo del secador.

La medición de la temperatura en la cámara de secado es posible usando una termocupla que está instalada en dicha cámara y cuyo lector está instalado en el panel frontal. La medición de la masa del material sólido en cada instante del tiempo de secado se hace con la balanza digital.

Figura 1. Diagrama del equipo usado.

4. PROCEDIMIENTO

Con el fin de disponer de todos los elementos para el desarrollo de cualquier práctica realice los siguientes pasos:

Encendido

• Se verifica que todas los interruptores tipo cuchilla se encuentren en la posición de apagado, tanto la principal como las secundarias.

• Encendía el breake ubicado en el panel principal de breakes y rotulado “TUNEL DE SECADO”.

• Se encendida el ventilador por medio del interruptor (botón verde).

• Se coloca el interruptor principal tipo cuchilla en la posición encendido.

• Se abre la válvula mariposa 25º.

• Se encendió una resistencia.

• Se espera unos minutos hasta que las condiciones del sistema permanezcan

constantes a los valores mostrados en los cálculos.

• Se introduce la bandeja con la muestra y tapa rápidamente.

• Se toma los valores de temperatura de bulbo seco, húmedo y velocidad de flujo, cada 10 minutos aproximadamente para cada experimento.

Apagado

• Se apaga las resistencias por medio de los interruptores tipo cuchilla (los secundarios y el principal).

• Se espera a que la temperatura de salida del aire sea igual a la temperatura de entrada, y proceda al apagado del ventilador por medio del interruptor (botón rojo).

• Se apaga el breake ubicado en el panel principal de breakes y rotulado “TUNEL DE SECADO”.

• Se retira y proceda a determinar el peso de la muestra.

• Se limpia de los instrumentos suministrados y del sitio de trabajo

Nomenclatura

L: Longitud de la rejilla [m]

a: Ancho rejilla 1 [m]

Twb Temperatura de bulbo húmedo

Tdb Temperatura de bulbo seco

Promedio aire [°C]

H% Relativa

Ss: Peso de la papa 1 [g]

e: Espesor de la papa[mm]

5. MODELO DE CÁLCULO Y RESULTADOS

Datos Experimentales

Las condiciones del laboratorio de operaciones son las siguientes:

Presión [mmHg] 640

Temperatura ambiente [°C] 28.9

El equipo de secado tiene las siguientes medidas características.

Tabla 2. Medidas del equipo de secado.

Ancho del ducto de secado [m] 0.25

Largo del ducto de secado [m] 0.3

En la Tabla 3 se muestra los datos obtenidos en el laboratorio para la bandeja de papa.

Tabla 3.

Presión (mmHg) 640

Ancho bandeja (ab) [m] 0,190

Largo bandeja (L) [m] 0,385

Espesor de bandeja (Zb) [m] 0.022

Área bandeja [m²] 0,07315

Peso bandeja [g] 530.7

Conductividad de la bandeja (kb) [W/m-K] 13.4

Ancho transversal ducto de secado (a) [m] 0.25

Largo transversal 0.3

Tabla 4. Condiciones iniciales del Túnel de Secado

Taire entrada 28

Taire en cámara 30

V aire (m/s) 1.173

Espesor Sólido 0.1267

Área ocupada por el sólido [m²] 0.07315

Tabla 5. Datos Experimentales

Tiempo

[min] Peso 1 (g) [Wm] Twb [°C] Tdb

[°C] Velocidad

Aire[m/s]

0 130,7 24,2 49,4 1,76

4 107,1 25,7 51,4 1,76

7 103,2 28,8 53,5 1,76

11 99,7 29,6 55,35 1,78

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