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Diagnóstico, diseño y construcción económica
de ventiladores centrífugos para silos y secado de granos y café.
Estos equipos tienen como objetivo reducir la cantidad de humedad contenida en el grano, hasta aproximadamente un 11% a 12%, que es la norma vigente para la comercializacion.
El ventilador es el componente más importante del sistema de secado mecánico, porque es el dispositivo encargado de entregar el aire a las condiciones requeridas en el proceso, con aprovechamiento eficiente de la potencia suministrada por la fuente de energía mecánica, casi siempre está constituido por un motor eléctrico. En su diseño o selección se tiene en cuenta el caudal de aire necesario que debe entregar y las pérdidas de presión totales del sistema, conformadas por las caídas de presión a través del intercambiador de calor, la capa de granos, las compuertas, los cambios bruscos de dirección y los ductos, en general. La inadecuada selección del ventilador conduce a tiempos excesivos de secado, los cuales pueden poner en riesgo la calidad del producto, si éstos son muy prolongados, así como la desuniformidad en la humedad final del grano y el alto consumo de combustible, el cual se traduce en altos costos de secado, entre otros. Adicionalmente, en la selección de un ventilador existen otros factores que tenemos en cuenta, como la eficiencia mecánica y el nivel de ruido, para lo que es importante el balanceo estático y dinámico de los rotores y su configuración.
 
COMPONENTES DEL SISTEMA
El sistema consta básicamente de un cuarto con 2 a 3 cámaras, donde se deposita el producto a secar, un equipo para el calentamiento del aire, llamado intercambiador de calor o generador de aire caliente, y un ventilador para hacer pasar el aire a través del intercambiador de calor y, una vez caliente, a través del grano.
La insuficiencia de aire de secado, caudal y presión estática, es generalmente la principal falla observada en los secadores, atribuible al empleo de ventiladores inadecuados, por fallas en su diseño, en su selección o en su operación. Por su alto costo, generalmente los ventiladores son fabricados en talleres con recursos modestos, sin utilizar metodologías que permitan obtener el equipo más adecuado para una determinada aplicación
El secado mecánico es una respuesta tecnológica para tener control del proceso, independientemente de las condiciones ambientales, disminuir el tiempo de secado y aumentar la capacidad.
No hay contaminación del producto al secarse, el intercambio de calor es eficiente, con el fin de que el gasto de combustible sea el menor. |
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En el secado mecánico en equipos de capa estática se incrementa la temperatura del aire ambiente hasta 50°C, disminuyendo su humedad relativa a valores inferiores del 20%, con los cuales se obtienen condiciones que permiten secar café y grano en tiempo
de alrededor a 20 h, cuando se emplea el caudal específico recomendado por AFS.
Se desarrolló un modelo termodinámico para estimar el flujo másico de aire y el caudal que debe mover un ventilador para un caso típico en la etapa del secado del café. El modelo permite estimar el flujo másico de aire necesario para secar cualquier masa de café, para diversos tiempos de secado o diversas eficiencias de secado. También se puede efectuar el estimativo cambiando el tipo de combustible utilizado acorde con la tabla 3 y según estos cambios hechos se calcula el flujo másico y el caudal de aire. El flujo masico requerido para la combustión no supera el 5% del requerido para el secado.
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