Segunda Clase De Ingenieria De Alimentos Psicrometria

PERIODO DE VELOCIDAD CONSTANTE
Durante el periodo de secado de velocidad constante, los
fenómenos de transporte que tienen lugar son la
transferencia de materia de vapor de agua hacia el medio
ambiente desde la superficie del producto a través de una
película de aire que rodea el material y la transferencia de
calor a través del sólido
Mientras dura el proceso de secado, la superficie delmaterial permanece saturada de agua, ya que la
velocidad de movimiento del agua desde el interior del
sólido es suficiente para compensar el agua evaporada
en la superficie.

En la figura 2 el periodo de velocidad constante corresponde
a la porción BC, que corresponde a un modelo lineal
Y= A + Bx
W = Wo – B. t

dW
dt

B

La magnitud de la velocidad de secado (dWdt), constante
depende de el coeficientede transferencia de calor y el
coeficiente de transferencia de masa, del área expuesta al
medio secante y de la diferencia de temperatura o
humedad entre el aire y la superficie húmeda del alimento;
el mecanismo del flujo interno no afecta la velocidad
constante

dW
dt





hA  T a  T w


B

Donde :
h = Coeficiente de transferencia de calor
A = Área de transferencia de calor
Ta =Temperatura del aire
Tw = Temperatura de la superficie del alimento mojado
que es igual a la temperatura del bulbo humedo.
λ = calor latente de vaporización del agua a la
temperatura Tw

De donde
h

L


A

T

T
a
w 


 B 





De igual forma según HELDMAN
dW
dt



Kg A  H w  H a



B

De la cual podemos calcular
Kg

B
A H w  H a





Donde :
Kg = Coeficiente de transferencia de masaque describe la
transferencia de humedad del alimento al aire
Hw = Humedad del aire a condiciones de temperatura de bulbo húmedo
Ha = Humedad del aire a condiciones de temperatura de bulbo seco

PERIODO DE VELOCIDAD DECRECIENTE
Esta fase ocurre cuando se ha evaporado el agua de la
superficie del producto y depende principalmente de la
“velocidad de difusión” del agua desde las partes internas
alas partes externas de éste. La velocidad de difusión
depende del tipo de materia prima y de su espesor.
En este periodo, a medida que avanza la Deshidratación
se hace más difícil el paso del agua desde las partes
internas, debido al engrosamiento de la parte exterior del
producto dando como resultado un periodo de velocidad
decreciente variable.

Cuando la difusión de los liquido controla elperiodo de
velocidad decreciente se emplea la ecuación de
Sherwood y Newman.

W  We
Wo  We

2
2









  D t  

 9 D t 



8 
 2L   1  e
 2L    
e
2
9

 
2






 1   25 D t  2 L  



  ............... 
   e
 25


Donde :
D = Difusividad del liquido en metros cuadrados por hora
L = Mitad del espesor de la Capa sólida a travésde la cual se
difunde el liquido, en metros. Cuando la evaporación tiene lugar
solamente desde una superficie, L = espesor total de la capa del
sólido.

La ecuación anterior se dedujo suponiendo que D es
constante. Sin embargo, esto sucede pocas veces y se
ha visto que D varia con el contenido de humedad del
sólido, con la temperatura y con la humedad en la
atmósfera o gas. Por consiguiente, alusar la ecuación
anterior, deberá conocerse la base para el valor de
difusividad dada.
Van Arsdel desarrollo un método grafico para tener en
cuenta la variación de D con el contenido de humedad
al secar sólidos hidrofilicos hasta bajos contenidos de
humedad.
Cuando el tiempo es grande se tiene una formula limite
de la ecuación de Newman como sigue:


 
8
 e

W  We
Wo  We



2

B t

y

eB

  
 D 

 2 L 

D

2
  

D t 
 
 2L  

2

 2 L 
 B 

  

2

Razones para deshidratar
Son múltiples, siendo las principales las siguientes:
1) Facilitar la manipulación en algún tratamiento posterior
2) Permitir la utilización satisfactoria del producto final
3) Reducir los costos de transporte
4) Aumentar la capacidad de otros aparatos o instalaciones del...