Diseño y modelamiento mecánico de un secador de lecho fluidizado para una producción de 50 Kg/Lote

Abstract

En esta investigación, se establecieron las condiciones de operación para el diseño mecánico de un equipo piloto destinado a fluidizar, aglomerar y secar yema de huevo en polvo en un tiempo de 45 minutos. Se enfatizó en mantener la temperatura del producto por debajo de los 50°C debido a su sensibilidad al cambio de estado, y se destacó la necesidad de que el equipo esté fabricado íntegramente en acero inoxidable AISI 316L según estándar para alimentos. El diseño del equipo se basó en parámetros críticos como el flujo de aire para fluidizar el producto considerando un valor de 315 CFM, se determinaron dimensiones específicas para cada sección del equipo, como un diámetro inferior de 0.7 m, un diámetro superior de 1m y una altura de 0.56m para la cámara de producto, un diámetro inferior de 1 m, un diámetro superior de 1.1m y una altura de 1.4m para la cámara de expansión, y un diámetro de 1.1m y una altura de 1.5m para la cámara de filtración. Se calculó la cantidad y dimensiones de los filtros de mangas necesarios siendo el resultado en 20 unidades de 5” de diámetro con 1.5m de largo. Se seleccionaron los componentes complementarios como un inyector de aglomerante que trabajará a 2.1 bar de presión de aire y 0.7 bar de presión de aglomerante, 02 pistones de capacidad de carga de 480 kg para la apertura y hermetización de la cámara de producto trabajando con una presión de aire disponible de 6 bar, y se dimensionaron también los soportes estructurales adecuados cuyos resultados arrojaron utilizar un perfil de tubo rectangular inoxidable AISI 304 de 6”x4”x8mm para las columnas principales. También se incluyeron equipos complementarios, como un intercambiador de calor tipo radiador de flujo cruzado con dimensiones de 0.54m x 0.32m x 0.16m con tuberías aleteadas de 1” de diámetro a un ratio de 12 aletas por pulgada de longitud, y un exhaustor de 315 CFM para una caída de presión de 22.3 inH2O, el cual utiliza un motor de 10 Hp a 3530 rpm