SECADORES ROTATORIOS

TIPOS DE SECADORES ROTATORIOS

Los secadores rotatorios pueden ser clasificados en tres tipos:

• Secador rotatorio de cascada con calentamiento directo.

• Secador directo con persianas periféricas para el aire caliente.

• Secador por calentamiento indirecto.

El secador con persianas periféricas es, en realidad un equipo continuo de secador agitado con circulación transversal.

2.1.-Secador rotatorio de cascada con calentamiento directo.

En la figura 1 está esquematizada la disposición más ampliamente usada de secador rotatorio. En ella se muestra un calentador directo que quema petróleo, pero puede usarse cualquier combustible y si es necesario, un sistema de calefacción indirecto. El aire fluye a lo largo de la carcasa en contracorriente o en paralelo, tal como se muestra en la figura.

La carcasa rotatoria puede alcanzar los 3 m de diámetro; según la producción requerida, la longitud está habitualmente comprendida entre cuatro y quince diámetros. Para provocar el desplazamiento longitudinal del sólido que se está secando, la carcasa está montada con una pendiente comprendida entre el 2.5 y el 5% (aunque algunas ocasiones los secadores en paralelo pueden estar prácticamente horizontales). Unidas a la pared interna del cilindro del secador hay una serie continua de elevadores, como puede verse en la figura 2. a medida que gira el secador, estos elevadores toman material y lo arrojan en cascada dentro de la corriente gaseosa. El secador gira a una velocidad de 4 a 5rpm. La velocidad del aire varía de 1.5 s 2.5 m/s, dependiendo del tamaño de las partícula a secar y de la cantidad de polvo fino formado dentro del secador.

Figura 1. Secador rotatorio directo en cascada

Figura 2. Tipos de elevadores.

2.1.1.-Dirección de los flujos aire/sólido.

Es fundamental usar los flujos de aire y sólido en paralelo cuando se debe evaporar una gran proporción de humedad en las primeras etapas del secado; además esto permite utilizar altas temperaturas en el aire de entrada sin alcanzar altas temperaturas en el producto a secar. Por ello es indicado para el secado de materiales termosensibles, incluyendo aquellos que contienen componentes volátiles, como son las sales de amonio.

Puesto que las temperaturas del aire y de los sólidos convergen a medida que se acercan a la salida, la temperatura del sólido seco que abandona la planta es fácilmente controlada hasta que alcance su valor máximo, mientras se mantiene la ventaja de tener una gran diferencia de temperaturas en las primeras etapas del secado. En el secador con flujos en contracorriente, la temperatura del sólido seco tiende a alcanzar la temperatura del aire de entrada; en consecuencia, la operación en contracorriente se indica cuando es necesario calentar el sólido a una temperatura relativamente alta para completar el proceso de secado.

La temperatura del aire que sale en un secador en paralelo, es unos 10 a 20ºC mayor que la temperatura de los sólidos que abandonan al equipo. Por ello el aire que sale puede estar próximo a su punto de rocío y puede formar fácilmente depósitos de polvo húmedo de los colectores de polvo que tengan poco arrastre. Se puede prevenir este problema adicionándole a esta corriente, el aire polvoriento que sale del enfriador o utilizando un lavador húmedo.

2.1.2.-Elevadores para secadores de cascadas.

Se obtiene el máximo de transferencia de calor y materia, cuando todo el material en el proceso cae en cascada. Bajo esas condiciones los coeficientes de transferencia por unidad de longitud del secador son proporcionales a su “retención”.Sin embargo, se tiene en cuenta, que el material no tomado por los elevadores, permanece en el fondo de la carcasa dando vueltas sobre sí mismo y provocando cortocircuito en la operación de secado. También es importante que las cascadas o cortinas de material que cae, deben ser llevadas a través de todo el cilindro con el objeto de alcanzar el mejor contacto posible con la corriente gaseosa. Por esta razón se deben seleccionar los elevadores que den un patrón de flujo correspondiente al diagrama d de la figura 2 . Con este diseño particular de elevador, la máxima retención de sólidos alcanza al 14% del volumen de la carcasa. Los materiales pegajosos, presentan la desventaja de acumularse en la zona curva del elevador. Esto puede ser superado en cierta medida, aunque con alguna pérdida en el rendimiento haciendo la curvatura menos pronunciada. No obstante, si el diseño se aproxima a un sencillo elevador radial, la pérdida de efectividad es lo suficientemente grande como para justificar, con alternativa, el desarrollo de mejoras en la alimentación, mediante modificaciones en el proceso, o con alguna forma de tratamiento previo, como puede ser un cierto grado de retromezclado del producto seco. Además, debe tomarse en consideración la posibilidad de usar un tipo distinto de secador.

Se debe tomar en cuenta que un sistema complicado de elevadores será más dificultoso para limpiar y más costoso para mantener, en particular cuando es inevitable una cierta abrasión en los secadores rotatorios de gran producción. Por ello, deben preferirse los sistemas más sencillos a pesar de las atracciones teóricas que presentan los dispositivos más complejos..

2.2.-Secador de persianas.

En la figura 3 se muestra un secador rotatorio de

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