Calculos de ventilador

Scientia et Technica Año XIII, No 35, Agosto de 2007. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701

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CALCULO DEL FLUJO MÁSICO Y CAUDAL DE AIRE PARA UN VENTILADOR UTILIZADO EN SILOS PARA SECADO PARA DEL CAFÉ
Fan mass air flow rate for drying coffee.
RESUMEN En el presente artículo se establece una metodología para calcular el flujo másico y caudal de aire que debe de suministrar unventilador con el objetivo de secar una masa de café en un silo. En el proceso de secado, el café no debe de entrar en contacto con los gases de combustión, por lo que se calcula el flujo másico de aire que se utiliza para secar la masa de café y el flujo másico de aire que se utilizará para la combustión. PALABRAS CLAVES: Flujo másico de aire, silo, secado de café. ABSTRACT In the presentarticle a methodology is established to calculate the air mass flow that should supply a fan with the objective to dry a mass of coffee in a silo. In the process of dried, the coffee should not enter contact with the gases of combustion, so the air mass flow that is utilized to dry the mass of coffee and the air mass flow that will be utilized for the combustion are calculated independently. KEYWORDS:Air mass flow, silo, drying coffee grain. 1. INTRODUCCIÓN Conocer cual es el flujo másico de aire que se debe de suministrar para secar una masa de café en un tiempo determinado es muy importante para realizar una correcta selección del ventilador a emplear en un silo para el beneficio del café. Este artículo desarrolla un modelo analítico de cálculo para el flujo9 de masa y caudal de aire y lovalida con resultados obtenidos de experiencias previas de las referencias [5] y [6]. En el proceso de secado del café los gases de combustión generados para calentar el aire, no deben entrar en contacto con el café debido a que esto afecta negativamente su calidad. Aunque esto es bien conocido, en muchas fincas y secadores de café hay silos construidos que no cumplen con esta característica, dadoque emplean los gases de combustión para realizar dicha tarea, lo que a la larga deteriora la calidad final del producto. En la figura 1 se muestra el esquema de una instalación típica y recomendada para el secado del café. En esta figura se observa que en el calentador de aire no se mezcla el aire que se utiliza para secar el café con los gases de combustión Algunas características en la etapa delsecado que se deben de tener en cuenta para calcular el caudal de aire suministrado por el ventilador son: el contenido inicial de humedad del café pergamino está entre 48 y 55%, el contenido final de humedad del café pergamino seco
Fecha de Recepción: 31 Mayo de 2007 Fecha de Aceptación: 02 Julio de 2007

CARLOS ALBERTO OROZCO HINCAPIÉ Ingeniero Mecánico, M.Sc. Profesor Titular UniversidadTecnológica de Pereira corozco@utp.edu.co FERNANDO BEDOYA LOAIZA Ingeniero Mecánico Universidad Tecnológica de Pereira fbl_11@utp.edu.co

debe estar entre 10 y 12% [5], y la temperatura del aire que pasa por los granos de café debe de estar entre 45ºC y 55ºC [6].

Figura 1. Esquema de una instalación típica de secado de café.

2. CALCULO DEL FLUJO MÁSICO DE AIRE TRANSPORTADO POR EL VENTILADORPara calcular el flujo másico de aire que pasa a través del ventilador se deben calcular y sumar el flujo másico de aire que pasa a través del café y el flujo másico de aire que se dirige hacia la cámara de combustión (ver Figura 1). 2.1 Calculo del flujo másico de aire que pasa a través del café Es importante conocer cual debe ser el flujo de masa de aire m a1 que se necesita para extraer lahumedad

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adecuada del café ya que la etapa del secado es de gran importancia para garantizar una buena calidad del producto. Para conocer cuál debe ser el flujo de masa de aire m a1 se parte de la hipótesis de que el calor de vaporización ganado por el café Qw es igual al producto del calor perdido...