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CÁLCULO DE UN SECADOR DE BANDEJAS ESTACIONARIO.

El cálculo del secador estacionario pretende establecer temperaturas de operación, el volumen de aire requerido así como el calor necesario e igualmente el tiempo de secado. De acuerdo al volumen de material a secar se escoge un espesor de lecho que permita un tiempo prudencial de secado. Se encuentran las áreas de transferencia de calor y desecado, y previa selección de las bandejas se determina el número de ellas para hacer la distribución dentro del equipo y permitir el dimensionamiento del mismo.
El sistema de generación de calor, vapor, combustión de gas o de líquidos derivados del petróleo o resistencias eléctricas, se calcula en forma independiente y puede ser incorporado en la estructura del secador

Los datos necesariospara el cálculo son:
- Cantidad de material a secar
- Humedad inicial.
- Humedad final
- Calor especifico promedio del producto.

Como ayudas se requieren;
- La carta psicrométrica para la presión o altura del lugar en donde se va a colocar el secador; de no disponerse, se deben hacer correcciones en los datos de humedades absolutas del aire mediante la relación de presión atmosférica dellugar y la presión de la carta psicrométrica estandar empleada.
- Tablas de vapor para determinación de entalpías de evaporación del agua.

La humedad final se establece de acuerdo al producto a obtener, para granos y cereales lo conveniente es secar hasta la humedad de equilibrio; para otros productos, valores entre 4 y 8% dan razonables márgenes de seguridad para su conservación.
Una vez se harealizado el balance de materiales se entra a calcular el aire y calor requerido, mediante el balance de calor.

El balance de calor se fundamenta en las temperaturas de entrada y salida del aire en el secador, la temperatura del sólido durante el secado que corresponde a la temperatura de bulbo húmedo.
Se establecen la temperatura y humedad inicial del aire, a las condiciones ambientales y deacuerdo a los datos promedio meteorológicos del lugar ; estos datos corresponden a la temperatura de bulbo seco y humedad relativa, y permiten ubicar las condiciones del aire en la carta psicrométrica; luego se selecciona la temperatura a la cual se ha de calentar el aire, antes de entrar en contacto con el producto, es decir antes de iniciarse la operación de secado. Este parámetro, que estemperatura de entrada del aire al secador es conocido como temperatura de operación y normalmente es función del producto a secar. Para alimentos se han de escoger temperaturas relativamente bajas para no afectar las propiedades organolépticas.

La trayectoria inicial, de calentamiento del aire y que se puede hacer fuera del secador, es a humedad constante y se representa en la cartapsicrométrica, partiendo de la temperatura ambiente (punto 1) hasta la temperatura de calentamiento o de operación (punto 2) ; una vez el aire entra en contacto con el producto, ocurre en la superficie del mismo una elevación de la temperatura hasta la de bulbo húmedo, temperatura a la cual ocurre la evaporación del agua ( punto 3) . Esta temperatura se desconoce y hay que determinarla por ensayo y error. Enla carta psicrometrica la trayectoria, del aire en la operación propiamente de secado , es adiabática y la trayectoria a seguir es en un recta que bien puede ser una adiabata o se interpola paralelamente entre las adiabatas registradas en la carta.

Para corroborar el ensayo, en la determinación de la temperatura de bulbo húmedo, se aplica la ecuacion de Sherwood y Pitford (1) para el aire:0,26
Ha - Hb = --------- (Ta - Tb)
(

donde Ha, es la humedad absoluta a temperatura de bulbo húmedo
Hb, es la humedad absoluta a temperatura de operación
Ta, temperatura de operación del aire.
Tb, temperatura de bulbo húmedo en las operación de secado (supuesto)
(, Entalpía de evaporación a Tb, (encontrada en...