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EL ALMACENAMIENTO V LA,

CONSERVACION DE LOS GRANOSParte 2.- Instalaciones para el secado de los granos

En esta segunda parte se analiza las instalaciones en lasque se realiza el secada de las granas, así cama algunascaracterísticas de las combustibles que se utilizan en lassecaderas.

34JULIO 2012

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El proceso de secadopuede acelerarse re­curriendo a las instala­Ciones Que se conocen

como secaderos. La eliminación

del agua se favorece el someteral grano a una comente de airecaliente y con baJO contenido dehumedad.

La calidad del secado y laeficIencia energética del pro­ceso guardan relación con lascaracterlsttcas técnicas del se-­cadera, y a medida que aumen­la su tamano se reduce el con­sumo específico de energía. yaen los grandes se utlhzan metorlos Clrcurtos de recuperación decator

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orden de 1 500 a 2 000 kcal/kgde agua evaporada.

Secaderos estáticos conrecirculación de granos

Una mejora de los secade­ros estáticos se consigue conel sistema de recirculación delgrano, lo cual lleva a un seca­do por lotes sucesivos. El gra­no permanece en el secaderohasta que completa su secado,pero existe un dispositivo quele obliga a circular de maneracontinua, extrayéndolo por elfondo e introduciéndolo simul­táneamente por la parte supe­rior. Este dispositivo se utilizaasimismo para el vaciado delsecadero una vez completadoel proceso.

Los secaderos estáticoscon recirculación de grano quese comercializan son de dos ti­pos:• Móviles con recirculación por

tornillo sin-fin, que disponende una tolva cilíndrica perfora­da en el centro, en la cual sesitúa el tornillo sin-fin que rea­liza la recirculación del granodurante el secado (Figura 8).El aire caliente que atraviesael grano llega desde el gene­rador a una cámara central

FIGURA 7.- ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTODE UN SECADERO ESTÁTICO

• Energía efectiva aprovechadaen el secado: 50%

Energía calorífica entrada: 100%

Pérfidos:• Intercambio generador: 15.0%• Calor en el aire saturado de

salida: 15.0%• No saturación del aire: 12.0%• Calor del grano seco: 5.5%• Por las paredes: 2.5%

Fuente: Euromot

locada radialmente en la base,se pueden secar capas hasta de80 cm; también puede utilizarseeste sistema en silos de mayoraltura (4 m), pero en este casose necesita otro tornillo sin-finvertical que desplace el granosobre todo el volumen del silo.El rendimiento térmico de lossecaderos estáticos es bajo, del

salida del grano

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Para el secado de granosse comercializan tres tipos desecaderos: estáticos, estáticoscon recirculación del grano ycontinuos.

FIGURA 6.- ESQUEMA Y BALANCE ENERGÉTICODE UN SECADERO SIN RECUPERACiÓN DE CALOR

En los secaderos estáticosel grano permanece quieto du­rante todo el proceso, aunqueen los más perfeccionados sedispone de elementos que rea­lizan su removido durante elsecado

El aire caliente entra por laparte inferior de la capa de gra­no y sale por la superior arras­trando de manera progresivasu humedad Esto trae comoconsecuencia diferencias decontenido de humedad entre lascapas superior (más húmeda) yinferior (más seca), aun en el ca­so de trabajar sobre espesoresreducidos (30 a 50 cm).

En los más perfeccionados,con dispositivos de agitación, seutiliza aire calentado hasta 50­60°C, Yun caudal de aire de 140m3/h por m3 de grano, que llegaa través del fondo perforado.Con un doble tornillo sin-fin, co-

Secaderos estáticos

agrotécnica JULIO 2012

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FIGURA 8.- ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTO DE UNSECADERO ESTÁTICO CON RECIRCULACIÓN DE GRANO

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Fuente: Euromot ....

FIGURA 9 A.- ESQUEMA DEL FUNCIONAMIENTODEL SECADO CON CANALES ABIERTOS

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de paredes perforadas, querodea al tornillo sin-fin, en laque se distribuye por todo elvolumen. El conjunto se en­cuentra montado sobre rue­das, de manera que se puedearrastrar con un tractor, quetambién lo puede accionarcon la toma de fuerza, tanto elsin-fin de recirculación comoel ventilador que impulsa el ai­re caliente sobre la masa degrano. El consumo específicode energía es de 900 a 1000kcal/kg de agua evaporada.Los tamaños de tolva admitenentre 10 y 20 t de grano.

• De columna con recirculaciónmediante elevador de cangilo­nes, que normalmente son fi­jos; el grano desciende por unacolumna central, siendo atra­vesada la masa de grano porel aire caliente que procede decanales situados en la propiamasa El grano efectúa tantosrecorridos como sean necesa­rios para su secado, de lo cualse encarga un transportador decangilones que lo eleva desdela parte inferior hasta la partesuperior del secadero.

Con los secaderos de recir­culación de grano se produce un

aumento del2 a13% de los gra­nos partidos como consecuen­cia de los numerosos recorridosque tiene que realizar el granohasta su completo secado. Lacalidad del secado depende delas temperaturas que se admi­ten para el aire que se insuflaen la masa de grano.

Secaderos continuos

En los secaderos continuosel secado se realiza con una so­la pasada del grano. En funciónde la forma en la que avanza elgrano se establecen los siguien­tes tipos:

• Secaderos continuos de cas­cada, en los que se utiliza unasuperficie inclinada, sobre laque circula el grano ayudadopor un transportador de trave­saños, formada por láminascolocadas en persiana quedejan pasar el aire caliente. Elespesor de la capa de grano esde 15 a 20 cm. Existen dos ti­pos de secaderos en cascada:los que realizan el secado conuna sola pasada del grano y losde 'doble flujo', especialmenteapropiados para el secado demaíz, en los que el grano reali­za un recorrido de ida y otro de

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vuelta sobre dos superficiesinclinadas superpuestas. Estomejora le rendimiento del se­cadero, ya que el aire alcanzamayor saturación.

• Los secaderos continuos decelda utilizan silos cilíndricos,como los utilizados en el al­macenamiento del grano, conun fondo perforado por el quese difunde el aire caliente pro-

FIGURA 9 B.- ESQUEMA DELFUNCIONAMIENTO

DEL SECADO EN COLUMNA

grano húmedo

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cedente de un generador contemperatura entre 40 y BO°Csegún la naturaleza del pro­ducto que se tiene que secarEl aire atraviesa la masa degrano que se encuentra en lacelda, que no debe superar laaltura de 2 metros, precisán­dose un caudal de 300 m3/hy m3 de grano almacenado.Cada cierto tiempo (calculadopara el secado de la capa in­ferior) se pone en marcha untornillo sin-fin de fondo queextrae de la celda una capade grano de unos 30 cm, quese considera suficientemen­te seca, a la vez que actúael sistema de llenado paracompensar el volumen degrano extraído. Este tipo desecadero resulta muy versátily puede ser utilizado poste­riormente como celda de al­macenamiento de grano.

• En los secaderos continuosverticales el grano desciendepor gravedad desde una tolva,que sirve además como zonade precalentamiento del grano,a través unas conduccionesformadas por chapas dobladasy dispuestas en persiana, quedejan pasar el aire caliente querealiza el secado, y que obligan

al grano a presentar todas suscaras para conseguir mayoruniformidad El conjunto se au­tomatiza controlando la veloci­dad de avance del grano en lasconducciones. La parte inferiorde las conducciones de granose puede utilizar como zonade enfriamiento, o como zonade secado, si está previsto elenfriamiento lento diferido delmismo. Los elementos quecomponen el secadero son defabricación modular, por lo quese pueden montar en el lugar,adaptándose a las característi­cas de la instalación. En oca­siones, los canales por los quecircula el grano son dobles, encuyo caso el grano que circulamás próximo a la entrada delaire caliente lo hace a mayorvelocidad que en el otro ladodel canal.

Finalizado el período de en­friamiento el grano se puedetrasladar a la celda de almace­namiento definitivo.

Ilos combustibles en lossecaderos

El secadero utiliza uncombustible, en cuyo proce-

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so de combustión se despren­de el calor necesario para laevaporación del agua de losproductos que se secan. Elcalor que se produce durantela combustión depende de loque se conoce como capa­cidad calorífica superior delcombustible; sin embargo loque verdaderamente interesaconocer es la capacidad calo­rífica inferior, obtenida a partirde la superior una vez descon­tado el calor que se necesitapara evaporar el agua que seproduce en la combustión. Lacapacidad calorífica inferiordel combustible es el queproporciona la energía paraevaporar el agua.

Los combustibles utilizadosy las capacidades caloríficas in­feriores correspondientes sonde las siguientes:• Gasóleo, con 10 150 kcal/kg• Propano, con 11010 kcal/kg• Butano, con 10 920 kcal/kg

FIGURA 10.- SECADO MEDIANTEVENTILACiÓN

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• gas natural, con 11240 kcal/kg(tipo Argelia).

También se puede utilizarbiomasa de diferente tipo; 3-4kg de biomasa equivalen ener­géticamente a un kg de gasó­leo El rendimiento térmico esel porcentaje de energía recu­perada respecto a la energíaconsumida.

El caudal específico, o re­novado, es la cantidad de aireque atraviesa 1 m3 de grano enuna hora. En los secaderos con­tinuos con canales este caudalespecífico se encuentra entre1 500 Y 2 000 m3 de aire/horapor m3 de grano

El consumo térmico espe­cífico indica la cantidad de ca­lor que se necesita utilizar parasecar 1 kg de agua. Es un datoimportante del secadero ya quese encuentra directamente re­lacionado con el consumo decombustible, e interesa que suvalor sea lo menor posible.

El consumo térmico espe­cífico para secaderos industria­les bien diseñados es del ordende 800 a 850 kcal/kg de aguaevaporada, mientras que en lossecaderos pequeños solo sepuede llegar a 900 kcal/kg. Esfrecuente encontrar secaderosantiguos con consumo térmicoespecífico de hasta 1 200 kcal/kg. Esto significa unos costesde secado muy elevados encomparación con los que se ob­tiene en secaderos industriales,aunque también hay que consi­derar el precio del combustibleutilizado.

IEl enfriamiento lentodiferido o dryeration

Con este procedimiento elenfriado del grano no se realizaen el mismo secadero, sino enun conjunto de celdas con unsistema de ventilación especial(Figura 10).

Es un proceso en el que sepueden marcar diferentes eta-

paso En la primera se produceel secado acelerado del granoque entra con un alto contenidode humedad hasta que alcanzael 18%. Se utiliza aire calienteque recorre toda la columna degrano, con lo que la zona de en­friamiento se convierte en zonade secado.

En la segunda fase setransfiere el grano que se en­cuentra a una temperatura en­tre 50 y 60 oC a una celda quese denomina de dryeration enla que se deja reposar duranteun periodo entre 8 y 12 horas.Esto permite que el agua inte­rior se desplace por capilaridadal exterior del grano, ya que enesta zona es en la que se haperdido la mayor cantidad deagua durante el proceso de se­cado, con lo cual el grano sehomogeniza y desaparecen lastensiones internas que se hanproducido durante la primerafase de secado.

En la tercera etapa se rea­liza un enfriamiento lento delgrano, utilizando un caudal deaire de 40 a 60 m3 por hora ymetro cúbico de grano, almace­nado a la temperatura ambien­te durante un período de 12 a15 horas. Esta operación per­mite, a la vez que se refrigerael grano, utilizar su calor comoenergía para la evaporación dela humedad que todavía resultaexcesiva. La cantidad de aguaevaporada durante esta fasese encuentra entre 1.5 y 2 pun­tos.

Para conseguir suficienteefecto de secado durante estatercera etapa se debe iniciarcon el grano a una temperatu­ra alrededor de 60°C, sin quese llegue a las temperaturasde secado de 110 a 120°C, yprocurar que la corriente de ai­re de ventilación se distribuyacon uniformidad sobre toda lamasa del grano, lo que exigeun sistema de reparto espe­cial y un llenado uniforme dela celda .•

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