Secado De Materiales Delgados Mediante Un Cilindro Calentado Por Inducción Eléctrica.

Secado de materiales delgados mediante un cilindro calentado por inducción eléctrica.

Cortés Gómez Melissa Paola a Murillo Agudelo Laura Catalina b Martínez Medina Juan Esteban c Velilla Martínez Mateo d

a Facultad de Ingeniería Textil
b Facultad de Ingeniería Industrial
c d Facultad de Ingeniería Mecánica
Universidad pontificia Bolivariana, Escuela de Ingenierías,
Medellín, ColombiaMayo del 2012

RESUMEN:
En este artículo se explica el comportamiento de secado de materiales mediante un cilindro calentado por inducción eléctrica. Primero, se analiza y estudia los materiales, diseño y métodos del cilindro rotatorio mediante ecuaciones que describen su funcionamiento. Luego se analiza la ecuación que describe el comportamiento térmico del sistema. Se introducen lasvariables y coeficientes característicos de los materiales estudiados y se resuelve el sistema. Resuelta la ecuación y analizada junto con las gráficas, se ve como los datos teóricos se aproximan a los experimentales.

ABSTRACT:
This article describes the drying behavior of materials by a cylinder heated by electrical induction. First, we analyze and study the materials, design and methods ofthe rotating cylinder with equations that describe the operation. Then we analyze the equation describing the thermal behavior of the system. Introducing the variables and coefficients found in the materials studied and then solve the system. Resolved the equation and analyzed along with the graphics, it shows how the theorical data approach to the experimental ones.
1. INTRODUCCIÓN
El secado seutiliza ampliamente en la industria de materiales y es muy común que sea la última operación en la producción precedente a la salida del producto resultante. La extracción de agua o en general de líquidos existentes en las telas es más económica por acción mecánica que por acción térmica. El problema de los medios mecánicos surge cuando los productos finales y/o productos intermedios deben cumplirespecificaciones rigurosas en cuanto a la humedad final. Por lo cual se han considerado otros métodos viables, se trata de nuevas tecnologías, que utilizan electricidad en su principio de secado tales como, microondas, radio frecuencia e infrarrojos, las cuáles se caracterizan por un menor consumo de energía de secado.

El secado de materiales mediante cilindros calentados por inducciónelectromagnética, es una tecnología reciente. La inducción electromagnética, es un fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz (f.e.m. o voltaje) en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable, o bien en un medio móvil respecto a un campo magnético estático. Es así que cuando dicho cuerpo es un conductor (se produce una corriente inducida). Este fenómeno fue descubierto porMichael Faraday quien lo expresó indicando que la magnitud del voltaje inducido es proporcional a la variación del flujo magnético (Ley de Faraday). Por otra parte, Heinrich Lenz comprobó que la corriente debida a la f.e.m. inducida se opone al cambio de flujo magnético, de forma tal que la corriente tiende a mantener el flujo. Esto es válido tanto para el caso en que la intensidad del flujovaríe, o que el cuerpo conductor se mueva respecto a él.

El calentamiento por inducción tiene la importante característica de que el calor se genera en el material para su secado. Debido a esto tiene una muy rápida respuesta y una buena eficiencia. El tratamiento también permite calentar de forma muy local y las velocidades de aumento de la temperatura son extremadamente altas debido a la densidad.Por esto vamos a las aplicar las ecuaciones de las variables implicadas en el proceso de secado de materiales delgados.

Para lo anterior, se tiene como objeto obtener una transferencia de calor del secado por inducción eléctrica, asimismo se dispone de un modelo matemático usado para operaciones de secado que a su vez permite determinar la variación de la humedad respecto al tiempo en...