Modelación y simulación de un sistema difusor de aire caliente para el secado asistido de cafés especiales en el Tolima.

Este trabajo tuvo como objetivo modelar y simular un sistema de tubería difusor de aire caliente, perteneciente a un sistema de secado hibrido solar – biomasa. Este difusor tiene como fin mejorar y homogenizar el proceso de secado de granos de café especial provenientes de la zona rural Tolimense. S...

Full description

Autores:
Arrieta Viloria, Daniela
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2022
Institución:
Universidad de Ibagué
Repositorio:
Repositorio Universidad de Ibagué
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/5056
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/20.500.12313/5056
Palabra clave:
Café - Secado asistido
Café - Secado híbrido
Café especial
Secado
Remoción de humedad
Sistema distribuidor de aire
Secador hibrido
Energías renovables
Special coffee
Drying
Moisture removal
Air distribution system
Hybrid dryer
Renewable energies
Rights
openAccess
License
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Description
Summary:Este trabajo tuvo como objetivo modelar y simular un sistema de tubería difusor de aire caliente, perteneciente a un sistema de secado hibrido solar – biomasa. Este difusor tiene como fin mejorar y homogenizar el proceso de secado de granos de café especial provenientes de la zona rural Tolimense. Se busca disminuir considerablemente la probabilidad de obtener granos defectuosos física e intrínsicamente, aumentando la calidad y el precio de la tasa final. El sistema difusor de aire tiene dimensiones de 7 metros de largo por 3 metros de ancho, dentro de este sistema existen dos ramales los cuales cuentan con cinco salidas bilaterales a 45° de la tubería base. La metodología aplicada para lograr el modelamiento matemático de este sistema, fue la aplicación de la ecuación de la conservación de la energía y la ecuación de pérdidas de carga primarias y secundarias de Darcy-Weisbach, para ello se tuvieron en cuenta variables como lo son el tipo de tubería y sus respectivos accesorios, las condiciones climáticas de la zona, humedades de entrada y de salida de los granos, la velocidad y temperatura de secado, dando como resultado una caída de presión en el ramal izquierdo y derecho de 301 y de 306, 81 Pa respectivamente. Análogamente, una vez determinado el caudal de diseño en 2,1 metros cúbicos por hora, se simuló el sistema de tubería con ayuda del software PIPEFLOW v3.44, en este programa se analizó el comportamiento del caudal a través de toda la red de distribución, dando como resultado, un caudal de flujo homogenizado de 0,1 ± 0,01 m3/h en cada uno de los 20 orificios de salida gracias a la implementación de varias válvulas tipo bola. A partir de esto, se logra una homogenización tanto del flujo volumétrico como de la temperatura de secado de 50°C en toda la marquesina, generando una considerable reducción el tiempo y el gasto energético que conlleve este proceso