Diseño e implementación de un programa de software para el dimensionamiento de un secador de doble tambor

Resumen

Resumen.- En el presente trabajo se desarrollaron los programas SETA I Y SETA II, escritos en Visual Basic 6.0TM, quepermiten obtener las dimensiones de un secador continuo de doble tambor. Para acopiar datos para el desarrollode los programas, se realizaron pruebas de deshidratación en un secador bench scale, en las que se deshidrataronlotes de 0.800 kg de pasta de banano en modalidad semi-batch para establecer la influencia de la presión del vaporsaturado, de la velocidad de rotación de los tambores, y de la separación entre ellos; sobre la humedad final. Parael diseño de los programas SETA I y SETA II se desarrollaron dos algoritmos: El primero estima, por iteración,la temperatura de la superficie de secado; y la velocidad de evaporación del agua. Y un segundo algoritmo quepermite estimar el área nominal del secador en base al área de la película deshidratada y a un factor de área querelaciona el número de revoluciones necesarias para secar el lote alimentado en cada experimento con el ángulo de contacto, y que permite estimar la longitud y el diámetro del secador a partir del área nominal y de la relación longitud/diámetro del secador utilizado en los experimentos. Por medio de pruebas de hipótesis para muestras pequeñas basadas en el estadígrafo t de Student, que consistieron en analizar la diferencia entre las medias aritméticasde las áreas nominales calculadas por los programas y el área nominal real, se estableció que las diferencias entre éstas no fueron significativas. Para comprobar la idoneidad del programa SETA II, éste se ejecutó utilizando flujosm´asicos de agua evaporada típicos de secadores comerciales industriales de doble tambor para dimensionar lossecadores sobre esta base, pudiéndose concluir que el programa obtiene aproximaciones razonables a las áreas delos secadores comerciales industriales.

Abstract.- Two computer programs, SETA I and SETA II, were developed in Visual Basic 6.0TM in the context of this work,for the estimation of the dimensions of continuous double drum dryers. The experimental dehydrations were carriedout on banana slurry, dehydrated in batches of 0.800 kg, to correlate the steam pressure, the speed of rotationof the drums, and their separation with the final moisture content of the product, and the mass flow and rate ofwater evaporation. The computer programs were based on two algorithms. The first algorithm estimates the temperatureof the drying surface by iteration, and the rate water evaporation. The second algorithm estimates thenominal drying area on the basis of the area of the dehydrated film, and an area factor which relates the number ofrevolutions needed to dry the batch with the contact angle. The length and diameter of the dryer are then estimatedon the basis of the thus estimated nominal area, and the length/diameter ratio of the dryer used in the experiments.The experimental results were compared with the results obtained from the computer programs through thecalculation of the relative percentage variation; and hypotheses testing based on the Student’s t statistic for smallsamples. The testing permitted to conclude that the difference between the experimental and estimated areas wasnot significant. The suitability of the SETA II program was established by feeding it commercial data on mass flowsof water evaporated in commercial dryers, and comparing these data with the results obtained by the program bymeans of the calculation of the relative percentage variation. This comparison permitted to conclude that the resultsobtained by the program satisfactorily approximate the dimensions and capacities of commercial dryers.