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Proyecto de Grado Univ.: Wilfredo Villarpando L.

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Page 1: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Proyecto de Grado

Univ.: Wilfredo Villarpando L.

Page 2: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

CONTENIDO DEL PROYECTO

� OBJETIVOS� JUSTIFICACIÓN

� ANÁLISIS DEL MERCADO� OFERTA Y DEMANDA � DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO

� PROCESOS DE SECADO � MECANISMOS � CLASIFICACIÓN� SELECCIÓN � MODELIZACIÓN � MÉTODOS DE RESIDUOS PONDERADOS� DISEÑO DEL SECADOR

� ESTIMACIÓN DE COSTOS

Page 3: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

ANTECEDENTES

� Villa Serrano se caracteriza por sus microclimas y los

diferentes productos que se cosechan es sus tierras.

� Uno de los rubros es la fruticultura, que produce

durazno, manzana y en menor proporción naranja,

lima, limón y guineo.

� Los principales mercados para esta producción son

Sucre, Santa Cruz y Cochabamba.

� Es necesario buscar y adoptar alternativas como una

respuesta a las necesidades a la población, con el

objetivo de mejorar los ingresos económicos y la

calidad de vida.

Page 4: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA Y RUTAS DE SOLUCIÓN

Industrialización del durazno

Problemas:� Tiempo de cosecha es estacionario

� Descomposición antes de la comercialización� Tiempo de duración de la fruta para almacenamiento.

Rutas de solución

� Conservas� Conservas

� Deshidratación del durazno.

Page 5: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

OBJETIVOS

� Establecer los parámetros necesarios para diseñar el

secador de frutas.

� Analizar el comportamiento del secado de durazno

para simular nuevas condiciones de operación

como ser temperaturas y velocidades de aire

variables, con las cuales se obtengan procesos más

rápidos y productos de mejor calidad.

Diseñar y determinar el costo de un secador de

frutas para la producción de mocochinchi.

Objetivo General

Objetivos Específicos

Page 6: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Objetivos Específicos

� Determinar el tiempo de secado, como también los

periodos de velocidad de secado de los productos

usando diferentes temperaturas de bulbo seco y

velocidades de aire.

� Analizar las curvas de secado y seleccionar el modelo

matemático que mejor se aplique para dicho análisis

y la predicción de procesos de secado.

� Predecir la cinética de secado mediante modelos

matemáticos de la especie mencionada para

temperaturas y contenidos de humedad cambiantes.

Page 7: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

JUSTIFICACIÓN

� Actualmente el durazno esta destinado a sucomercialización como fruta.

� La alta estacionalidad del producto, hace que laoferta supere a la demanda.

� El secado por aire caliente permite obtener

alimentos estables, desde punto de vista

microbiológico.

� Este proceso presenta otras ventajas, como la

reducción de los costos de almacenamiento,

transporte y permite prolongar la vida de

anaquel de los alimentos.

� Actualmente el durazno esta destinado a sucomercialización como fruta.

� La alta estacionalidad del producto, hace que laoferta supere a la demanda.

� El secado por aire caliente permite obtener

alimentos estables, desde punto de vista

microbiológico.

� Este proceso presenta otras ventajas, como la

reducción de los costos de almacenamiento,

transporte y permite prolongar la vida de

anaquel de los alimentos.

Page 8: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DIAGRAMA DE PLAN DE TRABAJO

Plan de Trabajo

Estudio Económico Estudio de mercado Diseño del Secador

MATERIA PRIMAESPECIFICACIONES DEL PROCESO

CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA PRIMAPropiedades psicrométricasEquilibrioPropiedades termofísicasCoeficientes de transferencia de calor y masaCinética de secadoCambios fisico-quimicos

• Recopilación de información

• Predicción• Experimentos de laboratorio

ETAPAS PARA EL DISEÑO DEL

SECADOR

Page 9: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DIAGRAMA DE PLAN DE TRABAJO

CONOCIMIENTO DE PROCESOSBalance de Materia y EnergíaExperienciaEquipamiento de informaciónTests a escala pequeña

RESULTADOSTemperatura Perfiles de humedadTiempos de secadoDimensiones principalesAtributos de calidad

PROCESOS DE SIMULACIÓNCinética de secadoTransferencia de calor y masaCondiciones de fronteraSolución numérica

COSTOS ANÁLISIS DE CALIDAD

OPTIMIZACIÓN DE SECADOR

Page 10: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

ESTUDIO DE MERCADO� ANTECEDENTES� COMPORTAMIENTO DE LA OFERTA Y DEMANDA DEL

DURAZNO PROCESADO A NIVEL MUNDIAL� OFERTA Y DEMANDA A NIVEL NACIONAL

y = 840,62x - 2E+06R² = 0,8898

y = 1174,3x - 2E+06R² = 0,9992

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

Toneladas

Año

Balance de oferta y demanda de durazno

Oferta (Tn.) Demanda (Tn.) Linear (Oferta (Tn.)) Linear (Demanda (Tn.))

Tn Demandadas de la fruta Oferta que no satisface

Page 11: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

ESTUDIO DE MERCADO

� Teniendo esta información 2017 se tiene una demanda Chuquisaca 16215 tn.

� Determinación del tamaño de la planta en el Municipio de Villa Serrano

� Considerando que en toda la región existen 225 hectáreas decultivos de durazno AFIN, SNV/FAP, se calcula producciónanual alcanza a 6750 Tn de fruta.

� Según el informe (AFIN) el 90% de la producción se destinará alproceso de deshidratación, que significa un flujo de 6075 Tn.

� DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE LA PLANTA

� OFERTA DEL DURAZNO PROCESADO, DESHIDRATADO EN EL

DEPARTAMENTO DE CHUQUISACA

Page 12: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

INGENIERÍA DEL PROYECTO

La Ingeniería Química aplicando sobre transferencia de

masa y calor, hace posible el desarrollo de procesos, que

permitan conservar alimentos a bajo costo y con menor

uso de energía.

•MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR

� Convección

� Conducción

� Radiación

•GENERALIDADES

Page 13: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DIAGRAMA DEL PROCESO DE SECADO

•Esquema de secado sin reciclo

•Esquema genérico para un secador convectivo

Page 14: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE SECADO

� Temperatura del aire� Humedad relativa del aire� Velocidad del aire� Propiedades psicométricas

( )0

ni

A i

i

Cp aT C=

= °∑

( )0

ni

V i

i

k aT C=

= °∑

( )0

ni

A i

i

k aT C=

= °∑

( )0

ni

v i

i

C p a T C=

= °∑0 -

v vA

v a

p MX

P p M= *

100

sat

Rv

H PP =

01.005 1.88 ACs X= + ×

( )0

ni

G i

i

aT Cµ=

= °∑( )

0

ni

G i

i

aT Cρ=

= °∑

0 1 2 3 4exp( / ) ln( / )

v abs absP a a a T a T a= − −

( )2

0 13

exp

sat aP a a

T K a

= + ° +

( ) 2

0 1

ai

sH a a T C ∆ = − °

Page 15: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE SECADO

� Grado de disponibilidad del agua en los alimentos.

� Las isotermas representan las interacciones agua-sustrato y suelen identificarse tres zonas:

Agua libre

Agua débilmente ligada

Agua fuertemente ligada

Monocapa

� Modelización de las isotermas de desorción

Page 16: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

ASPECTOS GENERALES SOBRE MATERIA PRIMA

•Las propiedades químicas del durazno ComponentesComponentesComponentesComponentes Durazno naturalDurazno naturalDurazno naturalDurazno natural

AguaAguaAguaAguaEnergía KcalGrasasCarbohidratosFibrasPotasioFósforoSodioCalcioZincSelenioMagnesioVitamina CVitamina A Vitamina B 6 Tiamina ( B1) Riboflavina ( B2)NiacinaAcido fólico

87,6 gr87,6 gr87,6 gr87,6 gr.43 Kcal0,09 gr.11,10 gr.2 gr.197 mg 12 mg 0 mg 5 mg 0,14 mg0,4 mcg 15 mg 6,6 mg 535 IU0.018 mg 0,017 mg0,041 mg0,99 mg 3 mcg

� Propiedades fisicoquímicas� Propiedades de termofisicas� Propiedades de transporte

Page 17: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

MECANISMOS Y CINÉTICA DE SECADO

CURVA S TÍPICAS DE MATERIALES•Período inducción• Período de velocidad constante• Periodo de velocidad decreciente Tres zonas

características

Page 18: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

SELECCIÓN DEL EQUIPO DE SECADO

Factores principales que gobierna para la selección de secadores

Modo de operación :

Propiedades: Viscosidad, toxicidad, cinética, aw y Xse

Diagrama de flujo: Evaporación, Xi, Xf, calentamiento del aire

Criterios secundarios

•Presión de operación

•Flujo de gas

•Flujo de sólidos

•Métodos de transporte

Continuo

Lote

Page 19: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

SELECCIÓN DEL EQUIPO DE SECADO (Cont…)

Spray Vacio Belt

LechoBandeja Rotatorio

Características de los equipos: Rendimiento, tamaño, rango de operación, capacidad y costo

Page 20: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

MODELOS PARA EL CALCULO DE PROPIEDADES

Modelos de propiedades termofísicas

Densidad aparente

Entalpía específica del material

Calor de desorción

Actividad del agua en equilibrio

con el sólido 2

0 0

M Mw wa b c

s M Mw w

ρ = + +

S S S W Sh Cp T Cp T X= +

1 0.34 (0.17 )S

v

HExp X

H

∆= +

( )

( )

12 2

2 1 2 1 4 1

2 1

m m

We

W WY Y Y

X X

aK Y

+ − − + − − −

=−

0 00

1 1 1 1 1exp exp

1 1eff i

s r s r

E EXD D D

X R T T X R T T

= − − + − − + +

Modelos de propiedades de transporte

1 1 1 1 10exp exp01 1s s

E EX ik iX R T T X R T Tr rλ λ

= − − + − −

+ +

, , ,0 0 constantesHUHA hh

H H W A HUH HA HTh h a T h h h h= =

, , ,0 0, constantesMUMA MT hh h

M M W A A MUM MA MTh h a T u h h h h= =

Conductividad térmica

Difusividad

Coeficientes de transferencia de calor

Coeficiente de transferencia masa

Page 21: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

MODELIZACIÓN DE TRANSFERENCIA DE CALOR Y MASA EN EL SECADO DE ALIMENTOS

� Difusión húmeda en un sólido

( ) ( )S

S eff

XD X

t

ρρ

∂= ∇ ∇

CI:

00 0

0 0 0

t r R X X

Xt r

r

= < < =

∂> = =

( ) ( )0 r = R S

S eff M We Wt D X h a aρ> − ∇ = −

� Conducción de calor en el sólido

( ) ( )S S

S

hk T

t

ρ∂= ∇ ∇

( ) ( ) ( ) S H S A S M We Wr R k T h T T Hh a a= − ∇ = − −∆ −

( )2 2

,2eff m

X X XD t X

t r rr

∂ ∂ ∂= +

∂ ∂ ∂

( )

2

2

1 2S S S

S W S

T T Tk

t Cp Cp X r r rρ ∂ ∂ ∂

= + ∂ + ∂ ∂

CF:

CI:

CF:

� EDP0

SS

T0 T ; 0 0St T r

r

∂= = = =

� Condiciones de frontera

� Condiciones de Interface

Page 22: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Diagrama de flujo de la cinética de secado

Modelización de un proceso de secado convectivo se pueden distinguir:

3. Planteamiento matemático del modelo.

4. Propiedades del material.

5. Resolución de ecuaciones matemáticas.

6. Validación del modelo.

1. Identificación de resistencias controlantes

2. Selección del mecanismo de transferencia de materia.

Page 23: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Reporte de resultados del modelo matemáticoP

ATSTv

iX fXsρ vH∆ sH∆shWaWea wCpsCpeffDkHhMh

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 100 200 300 400 500 600 700X

[kg/

kg d

b]

Tiempo (min)

N1

N2

N3

Nn

Variación del contenido de humedada lo largo de la fruta para diferentesposiciones radiales

Desarrollo Programa Delphi 7

Page 24: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Comparación entre los valores experimentales y simulados

� Comparación del contenido de humedad (referida a su humedad

inicial) .

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 100 200 300 400 500 600 700 800

RM

Tiempo (min)

Exp

simulado

Page 25: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DISEÑO DEL SECADOR DE TÚNEL

•Esquema con partes principales del secador de túnel

QUEMADOR

SOPLADOR

VENTILADOR

CARROS

ACX

ACT

ACFAF

,A AX T

, ,A AM AMF X T

0 0 0, ,A A AF X T

ACFACF

1

1

i

A

i

A

X

T

−i

S

i

S

W

X

T

1

1

i

A

i

A

X

T

+

+

( )i

Z

TC

HC

CARRO

SALIDA DE AIRE

Aire fresco

Cámara de secado

Page 26: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Modelo matemático

( )M SE

idX i i

k X Xdt

− = −

( )A A S v

i idh dXi iS U T T Hdt dt

= − + ∆

( )1 0AC A A

idXi i

F X X Wdt

−− + =

( ) ( )1 0AC A A S

i i i iF h h WU T T

A A−− + − =

0 0, , , N N

A AC A AC A A A AX X T T X X T T= = = =

( )[ ]1 1m W

SE

W W W

W YKaX

Ka Ka YKa=

− − +1

0K

M Ak k T=

( )0 0( )we S L V AQ W X X H Cp Cp T= − ∆ − −

[ ]( )0 0sh S S L A AQ W Cp X Cp T T= + −

[ ]( )0 0 0ah A A A V A AQ F Cp X Cp T T= + −

we sh ahQ Q Q Q= + +

( )0s s A AQ AU T T= −

/AC AR F F= /weQ Qη =

( )0A A A V A Ah Cp T H Cp T X= + ∆ +

Balance de materia y energía

( )AC AC AC A A A AMF X F F X F X= − +

( )AC AC AC A A A AMF h F F h F h= − +

100 s

Q PW

η∆

= 1

28.9 18AX RT

V FP

= +

DISEÑO DEL SECADOR DE TÚNEL (Cont…)

Calor del aire

0 0A AM A A MF h F h ZL= +

Cinética de secado

Índices de rendimiento

Soplador•Condiciones de operación del secador

( )1 argt et

RX t X= 1 maxA AT T≤ ( ),i i i

SE A WX X T a≥ 1 N MAX

A AT T T− ≤∆

Page 27: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Algoritmo de cálculo del diseño de secador

Page 28: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Diagrama para la resolución de sistema de

ecuaciones1 1

22

(1 )

(1 )

F XF

X

−=

10 10S

A AX X=

( )2 2 1 1 1 1 2 2 3 010

10 3 10 0

( )

( )S S v

A A v

F h Fh F X F X Cp T HF

h T X Cp H

− + − + ∆=

− − +∆

10 10 1 1 2 23

10

AA

F X F X F XX

F

+ −=

( )2 2 1 1 4 4 11 11 11 4 69

6 9 614.74 0.98*14.74S S A A A

A A A

F h Fh F h F h F F hF

h h hη− + + − +

=+ −

5 3 6 67

7

A AA

F X F XX

F

+=

( )5 3 6 6 0 7 7

77 71

A A A

v A

F h F h H X FT

Cp X F

+ −∆=

+

( )7 7 8 6 9

107 7

18

141

A AC

A

v A

F X F X F

XCp X F

+ +=

+10 10c sX X ξ− <

( )( )

1011 10

3

3 10 11 5 3

4 3 5

1*0.05

1

%- ;

100

A

A

XF F

X

RF F F F F

F F F

+=

+

= =

= −

8 9 6 11 4 8

7 5 6

14.7 ; - 0.98F F F F F F

F F F

= = +

= +

Page 29: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

REPORTE DE RESULTADOS DEL SECADOR

3-D

Desarrollo Programa Delphi 7

Page 30: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

REPORTE DE RESULTADOS DEL SECADOR (Cont…)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

0 200 400 600 800

X[k

g/kg

db]

Tiempo (min)

carro 1

carro 2

carro 3

carro 4

carro 5

49

50

51

52

53

54

55

56

0 200 400 600 800

T [°C

]

Tiempo (min)

carro 1

carro 2

carro 3

carro 4

carro 5

� Variación del contenido de humedad y temperatura en los diferentes carros

Page 31: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Resumen de Balance de materia y energía

REPORTE DE RESULTADOS DEL DISEÑO (Cont…)

SIMULACIÓN DE SECADO EN ASPEN TECH

Page 32: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Etapas preliminares de estimación de costos de secado

ESTUDIO ECONÓMICO

Page 33: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

ESTUDIO ECONÓMICO (Cont…)

Estimación de costos de secado

•Costo de capitalW D E ZN N N N

CP W D E ZC N N E Zα α α α= + + +

•CostoCostoCostoCosto dededede operaciónoperaciónoperaciónoperación

OP E ZC c E c Z= +

1 2T CP OP OPC p eC p t C= +

( )( )

1

1 1

f

f

l

r r

l

r

i ie

i

+=

+ −

•ÍNDICES DE COSTOSÍNDICES DE COSTOSÍNDICES DE COSTOSÍNDICES DE COSTOS

( ) ( ) cos

cos

Indice de to del año ACosto presente año A Costo original año B

Indice de to del año B= ×

0.6

capacidad de aCosto de equipo a Costo de equipo b

capacidad de b

=

•Costo de instalaciónCosto de instalaciónCosto de instalaciónCosto de instalación

( )( )

& 30 36.7417.77

SWC M S Indice

T

= +

+

•Costo totalCosto totalCosto totalCosto total anualanualanualanual

Page 34: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

REPORTE DE COSTOS DEL DISEÑO DEL SECADOR DE TÚNEL DE BANDEJAS

•Reporte de resultados de costos•Parámetros para estimación de costos

Page 35: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

CONCLUSIONES

� La aplicación de la tecnología del secado para el procesamiento de

productos alimenticios ha sido estudiada en este Proyecto a partir de

modelos termofísicos y de transporte apropiados para el tratamiento de

sistemas de procesos de deshidratación de frutas.

� El modelo propuesto de dos etapas, en el cual ha demostrado ser

efectivo para la solución de los fenómenos de transferencia de calor y

masa que son dominantes en secado de alimentos con aire caliente.

� El diseño del secador de túnel de bandejas implica la determinación de

un diagrama esquemático y configuración de las condiciones de

operación, permitiendo la optimizacion el costo total anual de la planta

sujeto a las limitaciones impuestas por la operación del secador.

Page 36: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

� En el presente trabajo, fue desarrollado un modelo matemático para

describir el comportamiento de secado del durazno para diferentes

condiciones de operación. Para las mismas condiciones de operación se

realizaron algunos experimentos con los duraznos por (Llanos, 1999) y los

resultados se compararon es posible concluir que existe buena

concordancia.

� Finalmente se ha demostrado un análisis de parámetros usando un

modelo mejorado del secador, los resultados indican la disminución de

tiempo de secado, por otra parte el modelo permite diseñar el secador

determinando las dimensiones físicas del secador desde la perspectiva, de

maximizar la potencia del secador convectivo.

� Económicamente, resulta factible construir el secador de túnel con aire

caliente, ya que la inversión inicial es baja, de acuerdo al análisis

económico realizado. De esta manera, se alienta a la comunidad para la

adquisición de nuevas tecnologías, apoyando su economía y

aprovechando los recursos de nuestro País.

CONCLUSIONES

Page 37: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

RECOMENDACIONES

� En base a los resultados obtenidos en este trabajo se puedesugerir continuar la investigación centrándose en lossiguientes aspectos:

� En el proyecto se ha trabajado con modelos unidimensionales,los resultados obtenidos pueden servir de base para abordar elproblema de la convección simultánea de calor y masa en ladeshidratación de frutas en dos y tres dimensiones.

� El secador puede ser analizado en estado dinámico yposteriormente implementado con control automático, con elpropósito de estimar el ahorro de energía.

Page 38: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

GRACIAS POR SUATENCIÓN

FIN

Page 39: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Proyecto de Grado

Univ.: Wilfredo Villarpando L.

Page 40: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

MÉTODO DE COLOCACIÓN ORTOGONAL2 3( 1) ( 1) ( 1)( 2) ( 1)( 2)

( , ; ; ) 1 ···1 1 2 ( 1) 1 2 ( 1)( 2)

a b a a b b a a a b b bF a b c x x x x

c c c c c c

× + + + + + += + + + +

× × × + × × + +Función Función Función Función hipergeométricahipergeométricahipergeométricahipergeométrica::::Función Función Función Función hipergeométricahipergeométricahipergeométricahipergeométrica::::

( )

1 1

1

0 2

0

. . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

n

n

n

x x

ïj

x

dx dx

dx dx

A

dx

dx+

=

1

-1

2

Q

. . . n

n

x

dx

dx+

( )

( ) ( )

( )

1 1

1

2 0 2 2

2 0 2

. . .

. . . . .

. . . . .

. . . . .

. . .

n

n

n

x x

ïj

x

x x

B

x+

∇ ∇

=

∇ ∇ ( )1

|-1

2

Q

n

n

xx+

DDDDeterminación de matrices eterminación de matrices eterminación de matrices eterminación de matrices Características

( )

1

,1

m

Nj

ji ieff t Xi

dXD B X

dt

+

=

= − ∑ ( ) 00 XjX =

( )1

1,1

N

S N i i M We W

i

D A X h a aρ+

+=

− = −∑

CI: CI: CI: CI:

CF: CF: CF: CF: ( )

11,1 1 1,2 2 1,3 3 1,4 4,-

meff t X

dXD B X B X B X B X

dt = + + +

( )2

2,1 1 2,2 2 2,3 3 2,4 4,-meff t X

dXD B X B X B X B X

dt = + + +

( )3

3,1 1 3,2 2 3,3 3 3,4 4,- meff t X

dXD B X B X B X B X

dt = + + +

( ) 8,1 1 8,2 2 8,3 3 8,4 4-M We W S effh a a D A X A X A X A Xρ − = + + +

Page 41: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Aplicación del método por conducción de calor en un solido húmedo para a = 3, n=3

MÉTODO DE COLOCACIÓN ORTOGONAL

( )1

1

1 NSi

ji Si

iS W S

dT kB T

dt Cp Cp X ρ

+

=

=+ ∑ ( )

00 T

jS ST =

( ) ( )1

1

1,1

N

N

N i Si H S A S M We W

i

k A T h T T H h a a+

+

+=

− = − −∆ −∑

( )]

1 2 3 4 5 6 7 8

11,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

1SS S S S S S S S

S W S

dT kB T B T B T B T B T B T B T B T

dt Cp Cp X ρ= + + + + + + ++

( )]

1 2 3 4 5 6 7 8

21,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

1SS S S S S S S S

S W S

dT kB T B T B T B T B T B T B T B T

dt Cp Cp X ρ= + + + + + + ++

( )]

1 2 3 4 5 6 7 8

31,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

1SS S S S S S S S

S W S

dT kB T B T B T B T B T B T B T B T

dt Cp Cp X ρ= + + + + + + ++

] ( ) ( )1 2 3 4 5 6 7 8 88,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8S S S S S S S S H S A S M We Wk A T A T A T A T A T A T A T A T h T T Hh a a− + + + + + + + = − −∆ −

CI: CI: CI: CI:

CF: CF: CF: CF:

Page 42: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DrySel-Selección se secador

SIMULACIÓN DE SECADO EN ASPENTECH

Page 43: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

DryScope-Dimensión del secador

SIMULACIÓN DE SECADO EN ASPENTECH

Page 44: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

SIMULACIÓN DE SECADO EN ASPENTECH

Mollier Chart for Air/water at 101.3 kPa

Boiling PtTriple Pt

Sat. LineRel Humid

Adiabat SatSpot Point

Gas humidity (kg/kg)

0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02 0.022 0.024

En

tha

lpy

(kJ/

kg)

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135

Ga

s Te

mp

era

ture

(C)

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

Heater inlet, (25 C, 0.018 kg/kg)

Dryer inlet, (67 C, 0.018 kg/kg)

Dryer exhaust, (56.76 C, 0.0222 kg/kg)

Resultados del Secador Tipo Túnel por DryScope

DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS

GRAFICAS PSICOMÉTRICAS

Page 45: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Modelo 3-D secador de túnel de bandejas

Page 46: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Programa en Dephi 7 del diseño del secador de frutas

Page 47: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Programa en Delphi 7 la Predicción cinética de secado

Page 48: Microsoft PowerPoint - Proyecto de Grado II

Programa en Delphi 7 Diseño del secador