Calculo de tiempo de secado,

métodos

Sandy Jessith Chico MarínJohana Margarita Castellar Cohen

Factores que influyen en el tiempo de secado

• Tipo de solido (mayor contenido de agua, mayor tiempo)

• Tamaño de los trozos del solido (mas grade, mayor tiempo)

• Temperatura del aire (más elevada, menor tiempo)

• Humedad relativa del aire (más elevada, mayor tiempo)

• Velocidad del aire (más elevada, menor tiempo)

Métodos de cálculos para el tiempo de secado

• Método para calcular el tiempo o periodo de secado a velocidad constante.

• Método para calcular el periodo de secado a velocidad variable.

Método para calcular el tiempo o periodo de secado a velocidad constante

• Método de curvas experimentales de secado.

•Método que emplea predicciones de coeficientes de transferencia para el periodo de velocidad constante

Método de curvas experimentales de secado.

Ejemplo 9.6-1 tiempo de secado a partir de la curve de secado. Se desea secar un solido cuya curva de secado esta representada por la figura que se mostrará después, desde un contenido de humedad libre hasta . Estime el tiempo necesario. Solución: Con base en la grafica obtenemos que para 0,40; t= 1h Y para 0,10 t=6h entonces

Método de curva de velocidad de secado para el periodo de velocidad constante

A partir de la ecuación de velocidad de secado:

Integrando entre los limites de y humedad de iniciales y finales respectivamente.

Generalizando

Método de curva de velocidad de secado para el periodo de velocidad constante

En caso tal de que la humedad final sea menos que la critica sustituimos por

Método que emplea predicciones de coeficientes de transferencia para el periodo de velocidad constante

Ecuaciones para predecir el secado de velocidad constante:

• h = coeficiente de transferencia de calor• A = Área de secado expuesta • T = Temperatura de la masa gaseosa• = Temperatura de bulbo húmedo

Para una humedad pequeña decimos:

Donde:• = Peso molecular del aire • = Peso molecular del agua

Flujo especifico del vapor de agua desde la superficie:

• Si despreciamos los cambios de calor sensible, el calor necesario para vaporizar será:• Combinando é igualando con las ecuaciones

anteriores obtenemos:

(S.I.)Para esto necesitamos el coeficiente de transferencia de calor hPara flujo de aire paralelo a la superficie de secado y para una velocidad de masa de 0,61 a 9,7 m/s y T de 45 a 150°C tenemos:

(S.I.)

Para flujo de aire perpendicular a la superficie de secado y para una velocidad de masa de 0,9 a 4,6 m/s tenemos:

(S.I.)

Y por ultimo para estimar el tiempo tendríamos:

Método para calcular el periodo de secado a velocidad variable, (periodo poscritico).

𝜃= 𝐿𝑠

𝐴 ∫𝑋2

𝑋1

𝑑𝑋𝑤

Método grafico

Aplicación del método grafico

Un solido húmedo para el cual se ha determinado la curva de secado, se seca desde el 70% hasta el 30%de humedad (base húmeda), la superficie de secado es 0,5 de solido seco.Calcule el tiempo de secado.Solución:

W1.80

𝑋 𝑖=2.33

1.60

= 1,44

S1

x w 1/w

1,7 1,8 0,55555556

1,5 1,58 0,63291139

1,3 1,365 0,73260073

1,1 1,155 0,86580087

0,9 0,945 1,05820106

0,7 0,37 2,7027027

0,5 0,1 10

0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80

2

4

6

8

10

12

= 3,84

d= 5,28h

Métodos de calculo para casos especiales en la región de velocidad decreciente

• 1. la velocidad esta en función lineal de X .

MIXTO

• C—A , lineal (analíticamente) +• A—E, decreciente (gráficamente)

= 3,92 h

d= 5,36

• 2. la velocidad es una función lineal que pasa a través del origen.

Ahora teniendo en cuenta que

La expresión resultante es

𝑤=𝑎𝑋

Suponemos linealidad

• C—E

= 3,57h

d= 5,01h

5,28 h ≤ 5,36 h≥ 5,01h

Gracias..