Diseño de un secador rotatorio para el secado de quinua a nivel laboratorio

Abstract

En el presente proyecto se tiene como objetivo diseñar un secador rotatorio para quinua a nivel laboratorio. Según los resultados que se obtiene experimentalmente en el prototipo y resultados de la simulación del secador rotatorio se realiza el escalamiento del secador rotatorio a nivel planta piloto. Mediante un estudio técnico de distintos tipos de secadores se determina como adecuado un secador rotatorio en contracorriente de contacto directo. Mediante los parámetros que se requiere de la alimentación de quinua blanca real y los parámetros del aire de secado y mediante los balances de materia y energía se determina la longitud del secador rotatorio, mediante las características de la quinua y fuentes bibliográficas se establece todas las dimensiones y condiciones de operación del prototipo de secador rotatorio. Mediante el diseño factorial 23 en el prototipo de secador rotatorio se evalúa inicialmente el % de retención y tiempo de residencia del sólido en el secador para garantizar el funcionamiento eficiente del equipo con la incidencia de tres variables, flujo de entrada de quinua, inclinación y velocidad de rotación del cilindro. Para la evaluación del desempeño de secado en el prototipo de secador rotatorio, se evalúa mediante diseño factorial 23 se estudia la incidencia de tres variables fundamentales el tiempo de residencia, la temperatura y la velocidad del aire, las cuales inciden directamente en la humedad de salida de la quinua blanca real. Se diseña un secador rotatorio a nivel laboratorio para el secado de quinua blanca real de una humedad del 22% en base seca hasta un 11% en base seca y una temperatura de entrada de 20 °C hasta una temperatura de 60 °C, cuyo secador opera en contracorriente y de contacto directo. Según los requerimientos de humedad y temperatura de entrada y salida de la quinua blanca real, del estudio de los parámetros de diseño y los resultados del balance de materia y energía las dimensiones del prototipo son de 30 cm de diámetro, 2,68 m de longitud (L/D = 8,9), con 10 elevadores con reborde de 90°, una altura de 1 pulg. y una elevación de reborde de ½ pulg., para una velocidad de aire de secado de 1,8 m/s a 200 °C y que opera con un flujo másico de quinua de 38,62 kg sólido seco/hora, una inclinación de 3,5 ° y velocidad de rotación de 5 rpm.