Tipos y clasificación de Secadores Industriales
Una amplia variedad de diseños de secadores se han construido con el objetivo de crear un sistema eficiente de secado. Para hacer una clasificación es necesario definir como son suministrados los requerimientos térmicos. El calor de sebe transferir al material mojado, para promover la operación de secado. El calor puede ser aplicado por uno o más de los siguientes métodos: 1.- Convección: El medio calorífico, usualmente aire o productos de combustión, se encuentran en contacto directo con el material mojado. 2.- Conducción: El calor es transmitido indirectamente por contacto del material mojado y una superficie caliente 3.- Radiación: Donde el calor se transmite directamente y solo de un cuerpo caliente al material mojado, por radiación de calor. Los secadores industriales se ubican en dos categorías principales: secadores de convección y secadores de conducción. Estos secadores pueden ser tipo lote o secadores continuos. a) Secado por lote: se diseñan para operar con un tamaño específico de lote de alimentación húmeda, para ciclos de tiempo dado. En los secadores por lote las condiciones de contenido de humedad y temperatura varían continuamente en cualquier punto del equipo. Es una operación relativamente cara por lo que se limita a operaciones a pequeña escala, plantas piloto y trabajos de investigación. b) Secador continuo: El material se añade sin interrupciones al equipo. Generalmente el equipo es pequeño en comparación con la cantidad de producto, no es necesario el almacenamieto intermedio, el producto final final tiene un un contenido más uniforme de y humedad y el costo de secado por unidad de producto es relativamente pequeño.
1.- SECADOR DE LECHO FLUIDIZADO
Las partículas se fluidizan con aire o con gas en una unidad de lecho hirviente. La mezcla y la transmisión de calor son muy rápidas. La fluidización es un método muy usado para secar polvos o productos granulares húmedos. Esta técnica ha sido muy usada desde 1948 y actualmente se utiliza para secar fertilizantes, arena, materiales cristalinos, polímeros y minerales. Los principales razones de su popularidad son: a) Eficiente contacto entre gas y los sólidos hacen que las unidades sean compactas, de bajo costo y alta eficiencia térmica. b) El manejo de partículas es fácil lo cual es importante al secar materiales frágiles c) El que no existan muchas partes móviles mantiene los costos bajos. d) Buen mercado y uniformidad del material en el lecho.
El estado fluidizado se alcanza cuando una corriente de aire: introducida a un recipiente donde se encuentra confinada una carga de sólidos, es lo suficientemente más alta que vence la resistencia inercial de los sólidos en reposo, quedando estos suspendidos en la misma corriente de aire.
El punto de transición entre el estado de reposo absoluto de los sólidos al estado fluidizado se conoce como el punto mínimo de fluidización. En cambio cuando los sólidos empiezan a arrastrase fuera del recipiente se conoce como punto de velocidad terminal. Cuando la fluidización de los sólidos es obtenida por medio de un fluido gaseoso, se le conoce como fluidización agregativa y se caracteriza por la presencia de burbujas en el lecho. Si el medio fluidizante es un líquido entonces se denomina fluidización particulada y se caracteriza por una exposición continua del lecho conforme aumenta el flujo del líquido.
Principio de funcionamiento
Después de ser filtrado, deshumedecido y calentado, una determinada cantidad de aire entra al secador de lecho fluidizado. Los materiales húmedos ingresan a la primera cámara del lecho fluidizado, en donde el material esta en contacto directo con el aire caliente y a su vez son calentados por la calefacción que esta incorporada a la máquina. Después que los materiales están sueltos y su temperatura aumenta, durante su paso por la primera cámara, pasaran a otras cámaras donde serán secados de manera continua, hasta el punto que cumplan con los requerimientos establecidos. Antes de ser descargados, se elimina las partículas de polvo a los residuos de aire, a través del separador ciclónico y la pantalla o filtro de agua para eliminar polvo.
Tipos de lecho fluidizado
a) Utilizado para materiales inorgánicos b) y c) Utilizado cuando el tiempo de fluidizado por partícula es importante. d) Para obtener un contraflujo. e) Usado ara sustancias (por ejemplo, fármacos) que requieren tiempos idénticos de secado. f) Para materiales sensibles a temperaturas elevadas, la temper atura del aire es baja. Para evitar la reducción en la eficiencia térmica se recupera el calor de los sólidos secos. g) Para materiales muy húmedos. Operando a presiones elevadas y con vapor sobrecalentado se pueden obtener eficiencias térmicas mucho mayores que con secadores convencionales.
COMPONENTES DE SECADOR DE LECHO FLUIDIZADO
Columna de fluidización: consiste en un tubo sobre el cual viajará el fluido que suspenderá las partículas. Sección uniformadora: se trata de un cono difusor que existe con el objeto de obtener un perfil de velocidad deseado. Distribuidor: se basa en una placa con algunas perforaciones. Es uno de los componentes más importantes, ya que su diseño impacta directamente en la calidad de la fluidización. Sistema de suministro de fluido: se compone de un sistema de válvulas reguladoras de flujo, instrumentos medidores de flujo, calentadores y otros dispositivos con el objeto de proporcionar el fluido en las condiciones termodinámicas requeridas. Sistema de medición de presión: es importante medir la caída de presión en un lecho fluidizado. f) Sistema de medición de temperatura.
Dimensiones secadores de lecho fluido Especificaciones Técnicas del Secador de Lecho Fluidizado
Pontencia del
Consumo de vapor
ventilador
(0.4-0.8MPa)
(kW)
(kg/h)
100
22
250
2.0
200
22
500
50
5.0
500
60
1300
100
10.0
800
120
2200
120
12.0
1200
150
3200
D (mm)
E (mm)
F (mm)
Area
Evaporación de
fluidizada(m2)
agua (kg/h)
10
1.0
20
Modelo
Principales referencia de instalación de la maquina
A (mm)
Tamaño
B
C
(mm)
(mm)
10
4200
3800
2700
1300
2500
1200
20
4800
4800
3000
1500
2500
1200
50
6000
6200
3400
1800
2800
1400
100
9500
10000
3700
2100
3600
2000
120
11000
12000
4300
2500
4000
2200
Nota: el consumo de agua, el cual puede verse afectado por la temperatura del aire entrante, es ajustable. La temperatura del aire entrante y el tiempo de secado dependen de las Características del material.
El acero es quizás el material mas usado en la construcción de máquinas, debido a que posee propiedades de alta resistencia, rigidez, durabilidad y relativa facilidad de fabricación. El acero es una aleación de hierro, carbón, manganeso y uno o más elementos significativos. El carbón surte un efecto considerable en la resistencia, dureza y ductilidad de cualquier acero con aleac iones. El azufre, fósforo y plomo mejoran la maquinabilidad de los aceros y se añaden en cantidades porcentuales. El níquel mejora la fortaleza, la capacidad de endurecimiento y la resistencia a la corrosión del acero y se incluye en la mayor parte de los aceros con aleaciones. El cromo mejora la
capacidad de endurecimiento, la resistencia al desgaste y las rapaduras y a las temperaturas elevadas
