Secador Rotatorio

SECADO
CURSO : 6º Semestre / Ing. Agroindustrial

ESTUDIANTE : Luís Vicente Arias Fernandez
CODIGO : C8372-0
ASIGNATURA : OPERACIONES AGROINDUSTRIALES II DOCENTE:
ING. CARLOS LLANO GOZALES
COCHABAMBA - BOLIVIA
SECADOR ROTATORIO
EJEMPLO 24.3 Calcular el diámetro y la longitud d un secador rotatorio para
secar 2800 lb/h (1270 kg/h) de un solido sensible al calor, desde un contenido
inicial de humedad de 15% hasta un contenido final de humedad de 0.5%, ambos
sobre base seca. Los solidos tienen un calor especifico de 0.52 Btu/lb*°F, entran a
80°F (26.7°C) y no deben rebasar los 125°F (51.7°C) de temperatura. Se dispone
de aire caliente a 260°F(126.7°C) y una humedad de 0.01 lb de agua por libra de
aire seco. La velocidad másica permitida para el aire es 700 lb/*H (3420 kg/*h).
DÁTOS
DATOS
= 1.5 (tomamos un valor dentro
del intervalo de 1.5 - 2.5)
= 260°F
= ¿?
= 102°F (Fig. 19.2)
= 80°F
= 125°F
= 0.15
= 0.005
= 2800 lb/h
𝐻𝑏
=0.01
L=?
= 102°F 𝑇 h𝑏
D=?
CÁ LCULO DE
(temperatura de salida del flujo de aire caliente)
Utilizamos la ecuación 24.8

del McCabe
Despejamos

137.254°F
CÁ LCULO DE LA VELOCIDAD DE
TRANSFERENCIA DE MASA
Realizando un balance de masa Flujo másico de vapor

por componente Flujo másico del solido
Contenido de humedad de
2800*(0.15-0.005) Donde: entrada
406 lb/h Contenido de humedad de

salida
CÁ LCULO DEL CALOR LATENTE λ
λ =(
Donde los hallamos de la tabla A.2-9 del Geankoplis para un valor de = 102°F
interpolando entre los valores de 100 y 110 °F
λ =(1105.86
λ = 1035.82 Btu/lb
CÁLCULO DE LA CAPACIDAD CALORIFICA (cp)
Para calcular el cp utilizaremos el apéndice A.3-9del Geankoplis y utilizaremos como datos agua
(17) y = 80°F ya que es a esta temperatura a la que ingresa el vapor de agua; además que al ser
un solido sensible al calor el material se desnaturaliza a temperaturas superiores a 125°F
= 80°F
Numero del vapor de
agua
Cp = 0.45 Btu/lb*°F
NOTA..- Se puede apreciar que

el valor del cp no varia
significativamente en un rango
de temperaturas aproximado
entre 0 – 200°F
CÁ LCULO DEL CALOR
Para el calculo del calor utilizaremos la ecuación 24.1 del McCabe
= ++++
=0.52 Btu/lb°F =0.45 Btu/lb°F =1 Btu/lb°F = Temperatura de la alimentación
Donde: Para solido Para vapor Para liquido = temperatura de la vaporización
= temperatura final de los solidos
= temperatura final del vapor

Reemplazando datos:
= calor latente de vaporización
0.52(125-80)+0.15*1(102-80)+(0.15-0.005)*(1035.82)+0.005*1(125-102) = calores específicos de solido, liquido y

vapor, respectivamente
+0.145*0.45(137-102)

𝑞𝑇 = 179.3*2800
=179.292 𝐵𝑡𝑢 / 𝑙𝑏 Reemplazando
ṁ𝑠
= 502040 Btu/h
CÁ LCULO DE la velocidad de flujo
(aire SECO)
La velocidad de flujo se calcula realizando un balance de calor y el calor especifico del aire
húmedo
Primeramente calculamos el (calor húmedo) en el sistema ingles de la siguiente

manera:
= 0.24+0.45 H = 0.24+0.45 *0.01 = 0.2445
Reemplazando en la ecuación de balance:
(1+) = (1+) = (1+) = 166693.767 lb/h
Donde: =0.01l/ = =
= 16528.48212 /h
CÁ LCULO DE la salida de humedad
Utilizamos la ṁ𝑣
𝐻 𝑎= 𝐻 𝑏 + donde
ecuación: ṁ𝑔
406
Reemplazando: 𝐻 𝑎=0.01+
16528.48212
Tenemos: /
Cálculo del área transversal del secador y Diametro
Se tiene como dato la
velocidad másica máxima G = 700 lb/h
permitida
El diámetro del secador se obtiene a partir de la velocidad másica permitida y de la

velocidad de flujo de aire que entra. Pero antes se calcula el área de sección
transversal.
= = =23.6078 pies
El diametro esta dado por la formula :

A= D= Reemplazando D=
Despejando D
valores
D= 5.4825
Cálculo de la temperatura media logarítmica
Se calcula con 𝑇 h𝑏 − 𝑇 𝑤𝑏 −(𝑇 h𝑎 −𝑇 𝑤𝑎)

𝞓𝑇=
la fórmula ln ( 𝑇 h𝑏 − 𝑇 𝑤𝑏 ) /(𝑇 h𝑎 −𝑇 𝑤𝑎)
Reemplazand 260 −102 −(137.25 −102)

𝞓𝑇=
o valores ln ( 260 −102 ) /(137.25 −102)
82.8262 °F
Cálculo de la longitud del secador
Basados en la ecuación 24.22 de McCabe
= 0.125𝞹*D*l*
Despeando L 502040
𝐿= 0.67
0.125 𝞹 ∗5.438 ∗ 700 ∗ 82.8262
tenemos
L= 35.2254 pies
La Longitud del
= = 6.425 secador es 6 veces
mayor al diámetro

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SECADO

CURSO : 6º Semestre / Ing. Agroindustrial

Utilizamos la ecuación 24.8

Realizando un balance de masa Flujo másico de vapor

406 lb/h Contenido de humedad de

NOTA..- Se puede apreciar que

=0.52 Btu/lb°F =0.45 Btu/lb°F =1 Btu/lb°F = Temperatura de la alimentación

Donde: Para solido Para vapor Para liquido = temperatura de la vaporización

= temperatura final de los solidos

= temperatura final del vapor

0.52(125-80)+0.15*1(102-80)+(0.15-0.005)*(1035.82)+0.005*1(125-102) = calores específicos de solido, liquido y

Primeramente calculamos el (calor húmedo) en el sistema ingles de la siguiente

Reemplazando en la ecuación de balance:

(1+) = (1+) = (1+) = 166693.767 lb/h

El diámetro del secador se obtiene a partir de la velocidad másica permitida y de la

El diametro esta dado por la formula :

Se calcula con 𝑇 h𝑏 − 𝑇 𝑤𝑏 −(𝑇 h𝑎 −𝑇 𝑤𝑎)

Reemplazand 260 −102 −(137.25 −102)

También podría gustarte

0.52(125-80)+0.151(102-80)+(0.15-0.005)(1035.82)+0.005*1(125-102) = calores específicos de solido, liquido y