SECADORES ROTATORIOS
Páginas: 10 (2453 palabras)
Publicado: 8 de julio de 2013
SECADORES ROTATORIOS
La velocidad másica permitida para el gas en un secadero rotatorio de contacto directo depende de las características de formación de polvos del material que se seca y varía entre 400 lb/pie’-h (1950 kg/m2-h) y 5000 lb/pie’-h (24000 kg/m’-h) para partículas gruesas. Las temperaturas típicas del gas a la entrada están comprendidas entre 250 a 350 “F (120 a 175 “C) paraaire calentado con vapor y entre 1000 a 1500 “F (540 a 815 “C) para gases de combustión procedentes de un horno. Los diámetros de los secaderos están comprendidos entre 3 a 10 pies (1 a 3 m) y la velocidad periférica de la carcasa generalmente varía entre 60 a 75 pies/min (20 a 25 m/min).
Los secaderos rotatorios se diseñan basándose en la transmisión de calor.
Una ecuación empírica dimensionalpara el coeficiente volumétrico de transmisión de calor Ua es:
ecu(1)
donde U está en Btu/pie2-h-“F, G es la velocidad másica del gas en lb/pie2-h de la sección transversal del secadero, y D es el diámetro del secadero en pies. La velocidad de transmisión de calor qT, de acuerdo con la Ecuación es, por tanto,
ecu(2)
donde V = volumen del secadero,pie3
L = longitud del secadero, pies
AT = diferencia media de temperatura, tomada como media logarítmica de las depresiones del bulbo húmedo a la entrada y salida del secadero
eca(3)
La temperatura más conveniente (donde los logarítmicas seda entre las temperatura seca y húmeda) del gas a la salida es una cuestión económica; puede estimarse a partir de las Ecuación (3), yaque se ha demostrado empíricamente que los secaderos rotatorios resultan indicados, desde el punto de vista económico cuando , varía entre 1,5 y 2,5.
Secador de túneles continúo
En la práctica de un secador continuo requiera datos de en pruebas de platas piloto. En vista de que la carga y la distribución de solidos sobre las malla rara vez llegan a ser tan uniformes enlas instalaciones comerciales como lo es en los secadores de pruebas, al tiempo de desecación de la prueba se debe agregar entre el 50 y el 100%para un diseño comercial.
Thygeson (1970) desarrollo un método matemático para un secador de circulación directa. Los resultados obtenidos, para las velocidades de evaporación adiabática del agua en lechos empacados con sólidos porosos, se aplican cuandoel flujo de los gases del secado de la parte superior a la inferior. El empleo de las propiedades aditivas promedio del gas de secado produce a
Para
y para
Donde =viscosidad del gas lb/(ft*h)
=diámetro de una esfera que tiene la misma área superficial que la partícula, ft
=velocidad másica del gas de secado, lb/ (h*ft2)
DISEÑO DESECADORES NO ADIABÁTICOS
En los secadores no adiabáticos la velocidad de secado depende de la velocidad de transferencia de calor a través de la pared hacia el sólido que se desea secar Este tipo de secado se efectúa al vacío para remover rápidamente el vapor formado.
La velocidad de secado debe ser tal que evite la formación de zonas de sobrecalentamiento que dañen el material. Secadoresno adiabáticos los podemos encontrar como secadores de torta y Giratorios
Secador de torta estacionaria
Conforme el sólido se seca el frente desciende, aumentando la zona seca.
De acuerdo con el modelo el secado del sólido se logra cuando la distancia z es igual a cero, el tiempo para lograr lo anterior se puede obtener
T realizando balances de energía:
Suponiendo que lavelocidad de secado es lenta, de tal manera que el calor transferido de la pared hacia el sólido es igual al valor de estado estacionario (constante) dado por:
Que para el caso de sólidos puede ser expresada como:
h = Coeficiente de transferencia de calor [cal/L2º t]
k= Conductividad térmica [cal/L2º t]
T0 = Temperatura en la base de la charola [º]
TZ = Temperatura en el frente de...
La velocidad másica permitida para el gas en un secadero rotatorio de contacto directo depende de las características de formación de polvos del material que se seca y varía entre 400 lb/pie’-h (1950 kg/m2-h) y 5000 lb/pie’-h (24000 kg/m’-h) para partículas gruesas. Las temperaturas típicas del gas a la entrada están comprendidas entre 250 a 350 “F (120 a 175 “C) paraaire calentado con vapor y entre 1000 a 1500 “F (540 a 815 “C) para gases de combustión procedentes de un horno. Los diámetros de los secaderos están comprendidos entre 3 a 10 pies (1 a 3 m) y la velocidad periférica de la carcasa generalmente varía entre 60 a 75 pies/min (20 a 25 m/min).
Los secaderos rotatorios se diseñan basándose en la transmisión de calor.
Una ecuación empírica dimensionalpara el coeficiente volumétrico de transmisión de calor Ua es:
ecu(1)
donde U está en Btu/pie2-h-“F, G es la velocidad másica del gas en lb/pie2-h de la sección transversal del secadero, y D es el diámetro del secadero en pies. La velocidad de transmisión de calor qT, de acuerdo con la Ecuación es, por tanto,
ecu(2)
donde V = volumen del secadero,pie3
L = longitud del secadero, pies
AT = diferencia media de temperatura, tomada como media logarítmica de las depresiones del bulbo húmedo a la entrada y salida del secadero
eca(3)
La temperatura más conveniente (donde los logarítmicas seda entre las temperatura seca y húmeda) del gas a la salida es una cuestión económica; puede estimarse a partir de las Ecuación (3), yaque se ha demostrado empíricamente que los secaderos rotatorios resultan indicados, desde el punto de vista económico cuando , varía entre 1,5 y 2,5.
Secador de túneles continúo
En la práctica de un secador continuo requiera datos de en pruebas de platas piloto. En vista de que la carga y la distribución de solidos sobre las malla rara vez llegan a ser tan uniformes enlas instalaciones comerciales como lo es en los secadores de pruebas, al tiempo de desecación de la prueba se debe agregar entre el 50 y el 100%para un diseño comercial.
Thygeson (1970) desarrollo un método matemático para un secador de circulación directa. Los resultados obtenidos, para las velocidades de evaporación adiabática del agua en lechos empacados con sólidos porosos, se aplican cuandoel flujo de los gases del secado de la parte superior a la inferior. El empleo de las propiedades aditivas promedio del gas de secado produce a
Para
y para
Donde =viscosidad del gas lb/(ft*h)
=diámetro de una esfera que tiene la misma área superficial que la partícula, ft
=velocidad másica del gas de secado, lb/ (h*ft2)
DISEÑO DESECADORES NO ADIABÁTICOS
En los secadores no adiabáticos la velocidad de secado depende de la velocidad de transferencia de calor a través de la pared hacia el sólido que se desea secar Este tipo de secado se efectúa al vacío para remover rápidamente el vapor formado.
La velocidad de secado debe ser tal que evite la formación de zonas de sobrecalentamiento que dañen el material. Secadoresno adiabáticos los podemos encontrar como secadores de torta y Giratorios
Secador de torta estacionaria
Conforme el sólido se seca el frente desciende, aumentando la zona seca.
De acuerdo con el modelo el secado del sólido se logra cuando la distancia z es igual a cero, el tiempo para lograr lo anterior se puede obtener
T realizando balances de energía:
Suponiendo que lavelocidad de secado es lenta, de tal manera que el calor transferido de la pared hacia el sólido es igual al valor de estado estacionario (constante) dado por:
Que para el caso de sólidos puede ser expresada como:
h = Coeficiente de transferencia de calor [cal/L2º t]
k= Conductividad térmica [cal/L2º t]
T0 = Temperatura en la base de la charola [º]
TZ = Temperatura en el frente de...
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