SECADOR DE BANDEJAS

Integrantes:
TAPIA CADILLO, Romel Alcides
UGARTE RAMIREZ, Carol Andrea
URIBE RODRIGUEZ, Jonathan Alexis
Ingeniería Química
IX Ciclo
AUTOMATIZACIÓN DE LA OPERACIÓN DE SECADO
EN UN SECADOR DE BANDEJAS
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AUTOMATIZACIÓN DE LA OPERACIÓN DE SECADO EN UN SECADOR DE BANDEJAS
Control & Instrumentación de Procesos Químicos 2
DEDICATORIA
A nuestros queridos padres que día a día nos
apoyan y se esfuerzan para poder salir
adelante, y a nuestros maestros que nos dan
sabios consejos y nos brindan sus
conocimientos para ser cada día mejor y
poder alcanzar nuestras metas trazadas.

ÍNDICE
Pag.
I. ASPECTOS GENERALES………………………………………….……………………….4
1.1. Titulo del informe……………………………………………….……………………...4
1.2. Resumen………………………………………………………………………………..4
1.3. Introducción………………………………………………………………....................5
1.4. Objetivo………………………………………………………….……………………...5
1.4.1. Objetivo general…………………………………………….………………………...5
1.4.2. Objetivo especifico…………………………………………….……….....................6
II. CUERPO DEL INFORME……………………………………………….………......................6
2.1. Fundamento teórico………………………………………………………………….....6
2.1.1. PLC…………………………………………………………….……………………….6
2.1.2. Programa Ladder……………………....…………………………….………………..8
2.1.3. Sistema de control…………………………………………….……………………...10
2.1.4. Sistema de control de lazo cerrado (closed loop)……..…….………………...….10
2.1.5. Sistema de control de lazo cerrado vs lazo abierto……………………………….11
2.2. Proceso………….……………………………………………….…………………….12
2.2.1. Componentes de un Secador de bandejas…………………..……………………12
2.2.2. Variables operacionales…..……………………………….…………………………13
2.2.3. Procedimiento Practico………………………………………………………………13
2.2.3.1. Materiales y equipos………………………………...…………………….13
2.2.3.2. Descripción del proceso…………………………………………………..14
2.3. Modelado Matemático del Sistema de Secado………………..……………………15
2.4. Programación………………………………………………………………………….20
2.4.1. Programación en PLC tipo Versamax…………………….……………………….20
2.4.2. Programación en LabView 8.0…...…………………….………………………...…30
III. CONCLUSIÓNES...……………………………….…………………………………….…….31
IV. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………..31
V. ANEXOS…………………………………………………………………………………………32
5.1 Ficha Técnica………………………………………………………………………………32
5.2 Manual de Operaciones…………………………………………………………………...37
5.3 Diagrama PI & D…………………………………………………………………………..38
5.4 Diagrama del Secador de Bandejas (lado frontal)……………………………………...39
5.5 Diagrama del Secador de Bandejas (lado posterior)…………………………………...40
5.6 Datos y resultados de la corrida experimental…………………………………......40

AUTOMATIZACIÓN DE LA OPERACIÓN DE SECADO EN UN
SECADOR DE BANDEJAS
I. ASPECTOS GENERALES:
1.1. TITULO DEL INFORME
AUTOMATIZACION DE LA OPERACIÓN DE SECADO EN UN SECADOR DE
BANDEJAS
1.2. RESUMEN
El objetivo de este trabajo es la automatización de la operación de secado lo cual
debe permitir un seguimiento y control riguroso de los parámetros de operación en
un secador de bandejas
El control e instrumentación de procesos químicos se ocupa de las técnicas y de
los instrumentos que se requieren para operar de forma segura y eficiente en las
plantas químicas. En los planes de estudio de Ingeniería Química se incluye esta
disciplina, la cual podrá capacitar a los estudiantes e ingenieros para analizar,
diseñar e implementar estrategias sencillas de control de procesos, al mismo
tiempo permitirá adquirir una formación básica a partir de la cual se podrán
extender conocimientos para hacerse un especialista en la materia.
Se pretende cubrir los objetivos antes señalados con un enfoque práctico de la
disciplina, pero también con el soporte teórico necesario para fundamentar las
técnicas de control. A continuación algunos detalles sobre lo señalado:
LabVIEW es hoy un sistema de prueba y control de instrumentación, en el campo
de la automatización industrial para la adquisición de datos, análisis,
monitorización y registro, así como para el control y monitorización de procesos,
en el área de visión artificial para el desarrollo de sistemas de inspección en
producción o laboratorio.

Además permite reconocer las principales características de los Controladores
Programables (PLCs) y su relación con los diversos componentes electrónicos
y hardware (VersaPro) asociados a la automatización de máquinas y
procesos.
1.3. INTRODUCCION
Todo estudiante de Ingeniería Química debe tener conocimientos mínimos de control
automático de procesos y es por eso que en los planes de estudio del Ingeniero
Químico se estudia esta disciplina.
En el presente informe detalla el proceso de control automático de la operación de
secado la cual es una de operación unitaria de trascendental importancia en
Ingeniería Química, debido a que es una operación básica, para el manejo de
productos sólidos.
El proceso de secado consiste en la remoción de humedad de una sustancia,
involucrando los fenómenos de transferencia de calor, transferencia de masa y
cantidad de movimiento, en forma simultánea.
La transferencia de masa ocurre cuando el sólido pierde humedad, la transferencia de
calor se aprecia cuando el medio de secado (aire caliente) entrega calor al sólido, lo
que da como consecuencia la evaporación del agua que se va incorporando al aire a
medida que transcurre la operación de secado. El mecanismo de cantidad de
movimiento se observa en la difusión del agua, del solido al aire caliente, es decir la
velocidad del secado.
El secador de bandejas, o también llamado secador de anaqueles, consiste en un
gabinete, de tamaño suficientemente grande apara alojar las muestras a secar, en el
cual se hace correr suficiente cantidad de aire caliente y seco. En general, el aire es
calentado por vapor, pero no saturado, de modo que pueda arrastrar suficiente agua
para un secado eficiente.
1.4. OBJETIVOS:
1.4.1. Objetivo general
 Realizar la automatización de la operación de secado en un secador de
bandejas o anaqueles.

1.4.2. Objetivos específicos
 Conocer los conceptos básicos de la operación de secado.
 Conocer y evaluar las variables operacionales controladas y no controladas en
la operación de secado.
 Determinar los diferentes parámetros de secado como son: flujo de aire, caída
de presión, temperatura de bulbo húmedo, temperatura de bulbo seco y
humedad relativa; correspondiente a las muestras a secar.
 Verificar experimentalmente la influencia de la temperatura y la humedad del
aire en la intensidad del secado.
 Monitorear automáticamente las variaciones de temperaturas usando la tarjeta
de adquisición de datos de LabVIEW.
 Automatizar la operación de secado utilizando el controlador lógico programable
PLC.
II. CUERPO DEL INFORME
2.1. FUNDAMENTO TEÓRICO
2.1.1.PLC (Programable Logic Controller)
Un PLC (controlador lógico programable), es la unidad de control mínima en un
proceso automatizado; con el cual trabajan en base a la información recibida por los
sensores y el programa lógico interno, actuando sobre los actuadores de la
instalación.
De acuerdo con la definición de la "Nema" (National Electrical Manufacturers
Association) un controlador programable es:
"Un aparato electrónico operado digitalmente, que usa una memoria programable
para el almacenamiento interno de instrucciones para implementar funciones
específicas, tales como lógica, secuenciación, registro y control de tiempos, conteo y
operaciones aritméticas para controlar, a través de módulos de entrada/salida
digitales (ON/OFF) o analógicos (1 5 VDC, 4 20 mA, etc.), varios tipos de máquinas o
procesos”.
Un PLC consta de las siguientes partes:

1. CPU – UNIDAD CENTRAL DE PROCESO:
Es el cerebro del sistema, usualmente es un microcontrolador, antiguamente se
usaban microcontroladores de 8bits, hoy en día, son mas usados en aplicaciones
robustas microcontroladores de 16 y 32 bits. Bueno, como es un microcontrolador, ya
se imaginaran todas las ventajas que se pueden tener, como temporizadores,
interrupciones, conversiones ADC y DAC, comunicaciones seriales sincrónicas y
asincrónicas, etc.
2. MEMORIA:
Usualmente se incluye una memoria externa al microcontrolador que puede ser
EEPROM y/o FLASH, que hace las veces de banco de datos para la lecto/escritura
de datos. En esta memoria, se utiliza para almacenar el programa (funciones,
variables, estados, tiempos) desarrollado que se encargará de controlar las entradas
y las salidas del PLC. Ojo, en esta memoria no se almacena la programación del
microcontrolador.
Es decir, el microcontrolador viene programado de fábrica, pero con un programa que
permite administrar las entradas, las salidas y los temporizadores del PLC.
3. FUENTE DE ALIMENTACION:
No podía faltar el poder, porque sin esto, no funciona nada. El PLC tiene una entrada
análoga de 220VAC o 110VAC eso es si estamos en Europa o en América.
Adicionalmente tiene salidas de 24VAC o DC para alimentar sensores.
4. RELOJ EN TIEMPO REAL:
Para todo proceso automatizado, es necesario establecer la variable tiempo ya que
es indispensable para poner en marcha TEMPORIZADORES Y CONTADORES.
5. PUERTO DE ENTRADAS:
Las entradas de un PLC son optó asiladas, para proteger al microcontrolador de altos
voltajes y algunas marcas permiten ajustar la intensidad de la entrada. Es decir, la
corriente de entrada varía gracias a un potenciómetro que se posee en el lado
izquierdo del siguiente circuito.
Adicionalmente, las entradas de un PLC ser análogas o digitales y esto se debe en
gran medida a la cantidad impresionante de instrumentos que se pueden integrar con
los PLC. En la siguiente figura el circuito para cada uno de esos tipos de entradas.
6. PUERTO DE SALIDAS:
Como en las entradas, las salidas pueden ser análogas o digitales, y pueden ser de
cualquiera de los siguientes tipos:
• 120 VAC
• 24 VDC
• 12 – 48 VAC

• 12 – 48 VDC
• 5V DC (TTL)
• 230 VAC
Esto se debe a que sus circuitos internos permiten convertir niveles lógicos TTL a
niveles de voltaje externos, y efectivamente, también suelen utilizarse optó
acopladores para proteger el micro.
7. COMUNICACIONES:
El PLC, es un sistema autónomo, sin embargo, no puede programarse solito. Para
ello es necesaria una interfaz con el humano, y esa la provee el puerto RS232, un
cable serial y un computador o un programador portátil.
En un proceso industrial, muchas veces es necesario utilizar más de un PLC o
establecer comunicación con diferentes dispositivos inteligentes como termostatos,
captadores de radiación solar, sistemas de control de fluidos (agua, gas, aire),
motores, detectores de intrusión, cámaras frigoríficas, sistemas de ascensores,
calefacción, etc. Para ello se inventaron el Bus de campo o de terreno dedicado a la
GTB (gestión técnica del edificio) lo cual ofrece la posibilidad de cablear o precablear
números equipos inteligentes a bajo costo. Protocolos, hay como fabricantes de
dispositivos, muchos.
8. SOFTWARE:
Indispensable tanto para programarlo, como para monitorearlo. Aquí es el punto
cuando se unen la informática, las redes y los PLC. Sistemas SCADA.
Los PLC le ahorran el tiempo y costos de diseño y montaje de sistemas de control a
empresas. Y a empresas que desean sistematizar sus plantas de producción, ya que
la transferencia de tecnología va a ser más factible que si se desarrollara un sistema
propietario.
Un autómata programable industrial (API) o Programable Logic Controller (PLC), es
un equipo electrónico, programable en lenguaje no informático, diseñado para
controlar en tiempo real y en ambiente de tipo industrial, procesos secuenciales.
2.1.2.PROGRAMA LADDER.
El nombre de este método de programación (que significa escalera en inglés) proviene
de su semejanza con el diagrama del mismo nombre que se utiliza para la
documentación de circuitos eléctricos de máquinas. Cabe mencionar que en estos
diagramas la línea vertical a la izquierda representa un conductor con tensión, y
la línea vertical a la derecha representa tierra.
Los contactos y bobinas básicas que se utilizan son:

Tabla 1: Contactos típicos de Ladder
Tipo de Contacto Visualización Pasa corriente cuando...
Normalmente abierto La referencia está ON
Normalmente cerrado La referencia está OFF
Tabla 2: Bobinas típicas de Ladder
Con este tipo de diagramas se describe normalmente la operación eléctrica de
distinto tipo de máquinas, y puede utilizarse para sintetizar un sistema de control
y, con las herramientas de software adecuadas, realizar la programación del PLC.
Se debe recordar que mientras que en el diagrama eléctrico todas las acciones
ocurren simultáneamente, en el programa se realizan en forma secuencial, siguiendo
el orden en el que los rungs (escalones) fueron escritos, y que a diferencia de los
relés y contactos reales (cuyo número está determinado por la implementación física
de estos elementos), en el PLC podemos considerar que existen infinitos
contactos auxiliares para cada entrada, salida, relé auxiliar o interno, etc.
Además, todo PLC cumple con un determinado ciclo de operaciones que consiste en
leer las entradas, ejecutar todo el programa una vez, y actualizar las salidas tal como
hayan resultado de la ejecución del programa. Como consecuencia, si una
determinada salida toma dos valores diferentes durante una pasada por el
programa, solo aparecerá a la salida el último de los valores calculados.

2.1.3.SISTEMA DE CONTROL
El objetivo principal de cualquier sistema de control para un proceso es la estabilidad.
Cuando la estabilidad se relaciona a un sistema de bombeo, se hace referencia la
capacidad que el sistema tiene para prevenir perturbaciones que pueden resultar del
cambio de variables independientes ala sujeta en la operación.
2.1.4.SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO (CLOSEP LOOP)
Con frecuencia se llama así a los sistemas de control retroalimentado. En la práctica,
se utiliza indistintamente la denominación control retroalimentado (“feedback”) o
control de lazo cerrado (“closed loop”). La señal de error actuante, que es la
diferencia entre la señal de entrada y la de retroalimentación (que puede ser la señal
de salida o una función de la señal de salida y sus derivadas), entra al controlador
para reducir el error y llevar la salida a un valor deseado. Esta retroalimentación se
logra a través de la acción de un operador (control manual) o por medio de
instrumentos (control automático).
En el caso de control manual, para el ejemplo mostrado en la figura operador mide
previamente la temperatura de salida; si esta es por ejemplo, inferior al valor
deseado, aumenta la circulación de vapor abriendo levemente la válvula.
Cuando se trata de control automático, se emplea un dispositivo sensible a la
temperatura para producir una señal (eléctrica o neumática) proporcional a la
temperatura medida.
Esta señal se alimenta a un controlador que la compara con un valor deseado
preestablecido o punto de ajuste (“set point”). Si existe una diferencia, el controlador
cambia la abertura de la válvula de control de vapor para corregir la temperatura.
T
Controlador
Válvula
Proceso de transferencia de calor
TanqueSerpentín
Punto de
mediciónTR o SP Controlador
Comparador
E
Elemento de
control final
T. media

2.1.5. SISTEMA DE CONTROL DE LAZO CERRADO VERSUS LAZO ABIERTO
Una ventaja del sistema de control de lazo cerrado es que el uso de la
retroalimentación hace que la respuesta del sistema sea relativamente insensible a
perturbaciones externas y a variaciones internas de parámetros del sistema.
De este modo, es posible utilizar componentes relativamente imprecisos y
económicos, y lograr la exactitud de control requerida en determinada planta, cosa
que sería imposible en un control de lazo abierto.
Desde el punto de vista de la estabilidad, en el sistema de control de lazo abierto la
estabilidad es más fácil de lograr puesto que no constituye un problema importante.
En cambio en los sistemas de lazo cerrado, la estabilidad si es un problema
importante, por su tendencia a sobre corregir errores que pueden producir
oscilaciones de amplitud constante o variable.
Hay que puntualizar que para sistemas cuyas entradas son conocidas previamente y
en los que no hay la presencia de perturbaciones, es recomendable utilizar el control
de lazo abierto.
Los sistemas de control de lazo cerrado tienen ventajas solamente si se presentan
perturbaciones no previsibles o variaciones de componentes del sistema.
Nótese que la potencia de salida determina parcialmente el costo, peso y tamaño de
un sistema de control.
La cantidad de componentes utilizados en un sistema de control de lazo cerrado es
mayor a la correspondiente a un sistema de control de lazo abierto. Así, entonces, un
sistema de control de lazo cerrado es generalmente de mayor costo y potencia.
Para reducir la potencia requerida por un sistema, es conveniente usar sistema de
lazo abierto. Por lo común resulta menos costosa una combinación adecuada de
controles de retroalimentación y alimentación directa, lográndose un comportamiento
general satisfactorio.
2.2. PROCESO
2.2.1.COMPONENTES DE UN SECADOR DE BANDEJA
La configuración básica de un secador consiste de un sistema que genere aire
caliente; el cual puede estar compuesto de un ventilador y de una serie de hilo de
resistencias eléctricas de Nicrom (Níquel-Cromo) para generar calor, también debe
de contar con un colector y un alimentador. Sin embargo para propósitos

educacionales son comunes los secadores sin alimentador ya que las cantidades de
alimento a deshidratar son menores.
Generador de Aire: Los secadores de aire deben de contar con un sistema que
permita la entrada de aire a diferentes velocidades de flujo, por eso se utilizan
ventiladores o motores que se utilizan en los sistemas de refrigeración y también
extractores de aire los cuales son polarizados de manera inversa para trabajar como
generadores de aire.
Calefactor: En calefactores directos el aire es calentado cuando se combina con
gases de combustión de escape. En calefactores indirectos en aire o producto es
calentado a través de placas de resistencias eléctricas. El costo de los calentadores
directos es más bajo que los indirectos, pero algunos productos se llegan a dañar o
contaminar debido a los gases.
Otros componentes que son utilizados en los secadores para verificar el estado
dentro del mismo son: termómetros tipo J, medidores de presión y humedad, una
balanza digital y básculas que censan la pérdida de agua del alimento.
Por lo general los secadores que se utilizan en los laboratorios de investigación no
cuentan con todos estos elementos con el propósito de hacer pruebas y de
monitorear el comportamiento del secador y del alimento a deshidratar.
2.2.2.VARIABLES
 Variables independientes:
 Variables no controladas.
 El contenido de humedad de la alimentación.
 Temperatura de bulbo seco a la entrada.
 Temperatura de bulbo húmedo a la entrada.
 Variables reguladas.
 Calor aplicado.
 Flujo de entrada de aire.
 Variables dependientes:
 Variables no controladas.
 El contenido de humedad de la salida de los productos.

variables reguladas.
 Presión de entrada del aire.
 Temperatura del aire en la cámara de secado.
 Temperatura de bulbo húmedo del aire de salida.
 Temperatura de bulbo seco del aire de salida.
2.2.3.PROCEDIMIENTO PRACTICO
2.2.3.1. MATERIALES Y EQUIPOS
 Herramientas y Equipos:
 Secador de Bandejas.
 4 Resistencias de 12 ohmios c/u.
 5 sensores de temperatura LM35.
 Una termocupla tipo J.
 Manómetro de tubo en forma de U.
 Medios Naturales a emplear:
 Aire.
2.2.3.2. DESCRIPCION DEL PROCESO
Diagrama de bloques del sistema de control.

En un sistema de intercambio de calor, generalmente se tiene como objetivo calentar
el aire que entra al secador hasta una temperatura determinada Tp (de salida),
posterior en el proceso, para cumplir con este objetivo se debe usar una corriente de
fluido de calentamiento el cual debe operar en un rango de Temperaturas entre la
entrada Tco y la salida Tc y a una velocidad de flujo Fc, la cual depende de los
requerimientos del proceso.
Si el objetivo del proceso de transferencia de calor es el calentamiento de la corriente
de aire que entra al secador, el objetivo del sistema de control es mantener la
temperatura de salida de la corriente de proceso en un valor especificado o en estado
estacionario ante cualquier perturbación que pueda alterar el proceso.
Con lo expuesto anteriormente podemos establecer que la variable controlada es la
temperatura de salida del fluido del intercambiador (Tp), y la variable manipulada es
la velocidad de flujo del fluido de calentamiento (Fc). Las perturbaciones pueden
presentarse debido a cambios en la temperatura de entrada (Tpo), la velocidad de
flujo (Fp) del fluido de proceso, variación de temperatura del medio ambiente,
resistencias a las incrustaciones, etc.
2.3. MODELADO MATEMATICO DEL SISTEMA DE SECADO
 Diagrama Representativo:
 Restricciones del Sistema:
 Sistema no isotérmico.
 Flujo de aire constante: ≈
 No existe reacción química.
 Modelado:
RESISTENCIA CAMARA DE SECADO
VENTILADOR
Ts
Q*
T
Qout
Hout
Tin
Qin
Hin

2.4. PROGRAMACION
2.4.1.PROCESO GENERAL DE AUTOMATIZACION PARA UN SISTEMA DE SECADO
CON PLC-TIPO VERSAMAX
Para empezar a automatizar cualquier proceso, el Ing. Químico o experto en dicho
proceso, debe elegir correctamente el tipo de software y hardware a aplicar para
automatizar dicho proceso.
Siendo el presente secador de bandejas, un equipo pequeño, utilizado solo en
laboratorios, consideramos utilizar el Controlador Lógico Programable o también
llamado comúnmente PLC.
El PLC es un equipo electrónico inteligente diseñado a base de microprocesadores,
que consta de unidades y modelos que cumplen funciones especificas, tales como:
 Unidad Central de Procesamiento que se encarga de casi todo el sistema.
 Módulos que permiten recibir información de todos los sensores y comandar todos los
actuadores del sistema.
 Además es posible agregarle otros módulos inteligentes para funciones de pre-
procesamiento y comunicación.
Una vez que se tiene la planta, con la instalación completa, es decir con los sensores
de temperatura (termocuplas) adecuados en determinadas partes de la planta,
principalmente en la entrada, cámara de secado y salida, se realiza la conexión de
estos sensores al PLC, a través de un conjunto de relays donde mediante la conexión
PLC-Computadora se obtendrá los datos necesarios para así dar una respuesta al
sistema, ordenándole o no que siga funcionando.
Ahora bien, se tiene el equipo listo, solo faltaría realizar la conexión PLC-
Computadora, lo cual se detallara a continuación:
Paso Nº1:
Una ves que hemos instalado el programa VeraPro en el PC, hacemos doble clic en
el icono respectivo (VersaPro) y nos saldrá el siguiente mensaje:

Esto nos quiere decir que en cuatro días se caducará la licencia de prueba. Aceptar.
Paso Nº2
En la barra de menú: Clic en File  New Folder
Paso Nº3
Poner el nombre respectivo de la carpeta (Folder Name) y la ubicación de la carpeta
Finalizar.

Paso Nº4
Doble en Hardware Configuration.
Paso Nº5
Convertir a Versamax.
En la barra de menú: FileConvert ToVersamax.

Paso Nº6
Clic derecho en PWRReplace Module
Paso Nº7
Seleccionar IC200PWR101OK

Paso Nº8
Clic derecho en PWR 101  Replace CPUIC200CPU001OK
Paso Nº9
Clic derecho en PWR 101Add Carrier/Base IC200CHS001OK

Paso Nº10
En la nueva base:Clic derecho  Add module  clic en Analog Mixed
IC200ALG430OK

Paso Nº11
En la base anterior: clic derecho Replace CPUIC200CPU001OK
Paso Nº12
En la misma base: clic derechoAdd Carrier/BaseIC200CHS001OK

Paso Nº13
En la nueva base y la ultima: clic derechoAdd ModuleSeleccionar Discrete
MixedSeleccionar IC200MDD847OK
Paso Nº14
Guardar la configuración y cerrar la ventana. Ahora solo nos quedaremos con el
VersaPro.

PASO Nº15:
Luego desde VersaPro: En la barra de menú ir a PLC y pulsar Connect para
Conectar PLC-PC.
Paso Nº16a: Diagrama sin condiciones lógicas:

2.4.2.PROCESO GENERAL DE AUTOMATIZACION PARA UN SISTEMA DE SECADO
CON LabView 8.0

III. CONCLUSIONES
 Se ha cumplido con el objetivo de automatizar y controlar el proceso de secado a
través de una programación en PLC (Controlador Lógico Programable) y la
lectura de datos a través de una tarjeta de adquisición de datos DAQ.
IV. BIBLIOGRAFIA
 Katsuhiko Ogata, “Ingeniería de Control Moderna” Segunda Edición, Prentice
Hall, 1996.
 Robert H. Perry – Don W. Green, “Manual del Ingeniero Químico Perry” (sexta
edición 1992), Tomo VI – Control de procesos.

V. ANEXOS
ANEXO N°1. FICHA TECNICA
SECADOR DE BANDEJAS
Características Generales:
Equipo Secador de Bandejas o Anaqueles
Tipo de operación (Secado) Operación discontinua por contacto directo
Tipo de calentamiento Convección forzada
Números de zonas de control 1
Tipo de control Lazo cerrado
Voltaje de operación 220 VAC
Temperatura de operación Temperatura Ambiente
Presión de operación 760 mmHg. o 1 atm
La columna de humidificación consta de los siguientes componentes:
Cámara de secado
Número de unidades 1
Material de construcción Acero inoxidable- AISI 310
Numero de separaciones 3
Dimensiones (Longitud – Altura – Ancho) 54.1 – 34.9 – 25.6 cm
Numero de charolas 4
Cerrado Abierto

Tubo de entrada de aire
Material de construcción Acero inoxidable- AISI 310
Diámetro 3 pulg.
Longitud 110.12 cm.
Generador de aire: Ventilador Centrifuga
Tipo de conexión Trifásica
Potencia 250 watts
Tipo de aspas Axial
Velocidad máxima de operación 1970 rpm
Calefactor: Resistencias
Tipo de conexión Monofásica
Resistencia 12 Ohmios (c/u)
Potencia
Ubicación En paralelo
(a la entrada de la cámara de secado)

Caja de seguridad
 Material de construcción: Metal
 Dimensiones (Longitud – Altura – Ancho): 25.2 - 41.8 - 14.8 cm
 Consta de:
 1 Controlador Digital De temperaturas XMTG – 2501
 1 piloto que indica el encendido de la resistencia eléctrica
 1 piloto que indica el encendido del ventilador
 2 llaves térmicas:
- 1 trifásica para el encendido del ventilador centrifuga modelo IEC898.
- 1 monofásica para encendido de la resistencia modelo IEC898.
Trifásica Monofásica
Controlador digital de temperatura:
Modelo XMTG – 2501
Numero de terminales 8
Tipo de entrada J
Rango 0 – 399°C
Precisión ≤0.1 F.S
Fuente de alimentación 85 – 242 VAC
Dimensiones (Longitud – Altura – Ancho) 4.8 – 4.8 – 11.0 cm
Ambiente de trabajo:
Temperatura
HR
0 – 50°C
<85%

INSTRUMENTACION ACOPLADA
Termocupla:
 Características:
- 1 termocupla Tipo: J (Fe - CuNi)
- Escala de medida: 0 – 500 ºC
- Limitaciones:
• No se deben usar en atmósferas sulfurosas por encima de 540º C.
• A causa de la oxidación y fragilidad potencial, no se las recomienda
para temperaturas inferiores a 0º C.
• No deben someterse a ciclos por encima de 760º C, aún durante
cortos períodos de tiempo, si en algún momento posterior llegaran a
necesitarse lecturas exactas por debajo de esa temperatura.
Está ubicada en la cámara de secado, es controlada por el controlador digital de
temperatura y su función es medir la temperatura de entrada del aire a la cámara.

Manómetro:
 Características:
- 1 manómetro: Glicerina
- Forma: U
Está ubicada al costado del ventilador, debajo de un tubo en el cual va a medir la
variación de presión de entrada producida por una placa de orificio.
Sensores
Características:
 Marca: LM35DZ
 Precisión calibrada: 1ºC
 Escala de medida: 0 a 100ºC.
 Alimentación: 0.35 – 0.2 voltios.
 Encapsulado: to-92 tipo transistor con 3 patas
 Ganancia: lineal equivale a 10mV/ºC
 Se utilizan: 5 sensores
- 1 que mide la temperatura de bulbo seco de ingreso del aire al secador.
- 1 que mide la temperatura de bulbo húmedo de ingreso del aire al
secador.
- 1 que mide la temperatura de bulbo seco de salida del aire del secador.
- 1 que mide la temperatura de bulbo húmedo de salida del aire del
secador.
- 1 que mide la temperatura de la muestra a secar en la cámara de
secado.

ANEXO N°2. MANUAL DE OPERACIÓN
Para la correcta utilización del equipo se sigue el procedimiento siguiente:
Encender el ventilador (soplador de aire) a continuación, determinar en el manómetro la
caída de presión máxima del sistema, cerrando el dámper de tubería principal y abriendo
el dámper en tubo secundario. Con esta información establecer le flujo de aire necesario
que debe permaneces constante, regulando la posición de los dámper primario y
secundario.
Encender el sistema de calefactor de aire, utilizando el controlador fijar a una
temperatura establecida. Determinar las temperaturas de entrada y salida de la cámara de
secado, hasta llegar a condiciones de estado estacionario (aproximadamente 20 -30)
alcanzada la temperatura de equilibrio recién se procederá a cargar el material a secar.
Preparar el material a secar. Pesar una cantidad significativa del material, limpio y
tamizado. La capacidad máxima de la balanza digital es de 1.00kg si el material está
completamente seco, debe humedecerse con agua en una proporción 15-20% del peso
total (por ejemplo 0.400 kg de material seco+100 ml de agua) y mezclar hasta
homogenización, posteriormente se esparce uniformemente en la bandeja experimental.
Finalmente debe introducir la bandeja con el material húmedo al secador, previamente
calentado.
Registrar experimentales. Con intervalo definido cada 3 ó 5 minutos procederá a pesar la
muestra, anotar valores de tiempo transcurrido y masa húmeda (el equilibrio se alcanzara
en 4 horas aprox. Si se utiliza arena fina) simultáneamente registrar temperatura de bulbo
seco y bulbo húmedo del aire, a la entrada y salida del secador. También variación del
manómetro para calcular la velocidad de aire ingresado. La temperatura dentro de la
cámara de secado deberá mantenerse constante(es función del controlador).
Se recomienda trabajar con bastante cuidado para obtener precisión de los datos
experimentales a recopilarse durante la prueba. Por tanto, debe tenerse preparado toda
la instrumentación (cronometro, termómetro, hoja de datos, etc.).
Terminado el trabajo experimental, apagar primero el sistema de calefacción eléctrica,
después de 3minutos apagar el ventilador.

ANEXO N°3. DIAGRAMA PI&D
Succión de aire
Flujo de aire Flujo de aire
caliente
Aire húmedo
caliente
CONTACTOR
CONTROLADOR
VENTILADOR
RESISTENCIA BADEJAS DEL
SECADOR
TRANSMISOR DE
TEMPERATURA
TTTC

ANEXO N°4. DIAGRAMA DEL SECADOR DE BANDEJAS (LADO FRONTAL)

ANEXO N°5. DIAGRAMA DEL SECADOR DE BANDEJAS (LADO POSTERIOR).
ANEXO N°6. DATOS Y RESULTADOS DE LA CORRIDA EXPERIMENTAL
Pesada Inicial
Muestra sola (gr.) 61,2
Gancho (gr.) 1,6
Bandeja usada (gr.) 58,4
Madera (gr.) 66,8
Peso total de la muestra (gr.) 188
Pesada Final
Muestra sola inicial(gr.) 61,2
Muestra seca sola fina (gr.) 9,8
Cantidad de humedad perdida (gr.) 51,4
Cantidad de muestra despues del secado (gr.) 15
Caja de Control Ventilador
Caida de Presión
(mm de Glicerina)
Válvulas

Dato Tiempo
W total con acc.
y muestra
W sin
accesorios
Temperatura
de Cámara
Temperatura del aire Presión
Nº (min) (g) (g) (ºC) Tbs(in) Tbh(in) Tbs(out) Tbh(out) (cm)
0 0 188 61,2 50 22 19 48 28 14,8
1 6 185 58,2 49 22 21 46 27 14,8
2 12 182,6 55,8 48 22 20 45 28 14,8
3 18 180,2 53,4 48 22 19 47 28 14,8
4 24 177,8 51 49 22 21 47 28 14,8
5 30 175,4 48,6 50 23 21 47 28 14,8
6 36 173 46,2 51 23 20 48 28 14,8
7 42 170,6 43,8 49 22 21 46 28 14,8
8 48 168,2 41,4 51 22 19 46,2 27,6 14,8
9 54 165,8 39 50 21 19 46 28 14,8
10 60 163,8 37 50 21 19 46 27 14,8
11 66 161,8 35 50 23 19,5 48 27 14,8
12 72 160 33,2 51 23 20 48 27 14,8
13 78 158,2 31,4 49 22 20 48 27 14,8
14 84 156,4 29,6 49 22 19,5 48 28 14,8
15 90 154,8 28 50 22 20 48 27 14,8
16 96 153,4 26,6 50 22 20 48 27 14,8
17 102 152 25,2 50 22 20,4 48 28 14,8
18 108 150,8 24 49 22 19 47 28 14,8
19 114 149,6 22,8 49 23 20 47 27 14,8
20 120 148,6 21,8 49 23 20 47 27 14,8
21 126 147,6 20,8 49 23 19,5 48 27 14,8
22 132 146,8 20 48 23 19 46 27 14,8
23 138 146,2 19,4 50 23,5 20 47 26 14,8
24 144 145,6 18,8 50 23 19 46 28 14,8
25 150 145 18,2 50 22,5 19,5 48 28 14,8
26 156 144,4 17,6 50 22 20 46 27 14,8
27 162 144 17,2 49 22 20 47 28 14,8
28 168 143,6 16,8 50 22 19,5 47 28 14,8
29 174 143,2 16,4 50 21 19 47 26 14,8
30 180 142,8 16 48 22 19 46 27 14,8
31 186 142,6 15,8 48 23 20 48 29 14,8
32 192 142,4 15,6 50 22 19 48 28 14,8
33 198 142,2 15,4 50 23 20 46 28 14,8
34 204 142 15,2 48 23 19,5 46 27 14,8
35 210 141,8 15 50 23 20 47 27 14,8
36 216 141,8 15 50 23 21 46 27 14,8
37 222 141,8 15 49 21 19 48 27 14,8
38 228 141,8 15 50 22 20 46 28 14,8

0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
X(KgH2O/Kgdemuestraseca)
T (hrs)
X vs T
X vs T

Dato Tbs(in) Tbh(in) Tbs(out) Tbh(out) T sat T húmeda Q precalefacción Q recalentamiento Q total
Nº (ºC) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC) (ºC) KJ/s KJ/s KJ/s
0 22 19 48 28 22,8 21,2 0,00837704 0,232739409 0,24111645
1 22 21 46 27 24,2 20,6 0,023052329 0,211250234 0,23430256
2 22 20 45 28 25,8 22,7 0,039804063 0,18674339 0,22654745
3 22 19 47 28 24,6 22 0,027225381 0,216463661 0,24368904
4 22 21 47 28 24,5 22 0,026195828 0,217430017 0,24362585
5 23 21 47 28 24,6 21,6 0,016707075 0,216463661 0,23317074
6 23 20 48 28 24,2 21,4 0,012526023 0,229253887 0,24177991
7 22 21 46 28 24,4 21,6 0,025147995 0,209407457 0,23455545
8 22 19 46,2 27,6 26,4 21,6 0,046073721 0,19179755 0,23787127
9 21 19 46 28 26 22 0,052539694 0,193895794 0,24643549
10 21 19 46 27 24,2 20,2 0,033625404 0,211250234 0,24487564
11 23 19,5 48 27 23,2 19,8 0,002087323 0,238777445 0,24086477
12 23 20 48 27 23,2 19,6 0,002087671 0,238777445 0,24086512
13 22 20 48 27 22,2 19,8 0,002094951 0,238405568 0,24050052
14 22 19,5 48 28 22,1 21,4 0,001047301 0,239453217 0,24050052
15 22 20 48 27 22,1 19,8 0,001047475 0,239453217 0,24050069
16 22 20 48 27 23,2 19,8 0,012569704 0,228777445 0,24134715
17 22 20,4 48 28 22,8 21,2 0,008380935 0,232735514 0,24111645
18 22 19 47 28 24,5 22 0,026178251 0,217430017 0,24360827
19 23 20 47 27 23,2 22 0,002087671 0,229887856 0,23197553
20 23 20 47 27 23,2 22 0,002087671 0,229887856 0,23197553
21 23 19,5 48 27 23,2 19,8 0,002087323 0,238777445 0,24086477
22 23 19 46 27 23,1 20,4 0,001043491 0,221909649 0,22295314
23 23,5 20 47 26 24,6 18,3 0,011462268 0,216270109 0,22773238
24 23 19 46 28 26 22 0,031304724 0,193895794 0,22520052
25 22,5 19,5 48 28 22,8 21,2 0,003136435 0,242739409 0,24587584
26 22 20 46 27 23,8 20,6 0,018854556 0,215126385 0,23398094
27 22 20 47 28 24,5 22 0,026186884 0,217430017 0,2436169
28 22 19,5 47 28 24,5 22 0,026182529 0,217430017 0,24361255
29 21 19 47 26 24,6 18,3 0,037828579 0,216270109 0,25409869
30 22 19 46 27 22,1 20,4 0,00104713 0,231600027 0,23264716
31 23 20 48 29 24,4 22 0,014613694 0,227435538 0,24204923
32 22 19 48 28 22,4 21,2 0,00418852 0,245592416 0,24978094
33 23 20 46 28 23,2 22,4 0,002087671 0,221041205 0,22312888
34 23 19,5 46 27 26 22 0,031309845 0,193807554 0,2251174
35 23 20 47 27 23,5 20,2 0,005219176 0,22699011 0,23220929
36 23 21 46 27 24,2 20,2 0,012530306 0,211250234 0,22378054
37 21 19 48 27 22,2 19,8 0,012609526 0,234405568 0,24701509
38 22 20 46 28 26 22 0,041899014 0,193895794 0,23579481

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