Estudio de la eficiencia térmica en tres tipos de secaderos de yerba mate

Abstract

La diferencia en los métodos de procesamiento radica en el sistema de secado adoptado en la etapa, posterior al zapecado, que es similar en todos los establecimientos industriales: las ramas de yerba mate cosechadas se someten a inactivación enzimática, dentro de tambores rotatorios, horizontales con aspas internas, flujo paralelo, con elevada temperatura y corto tiempo de residencia. El objetivo del trabajo fue estudiar la eficiencia térmica y la distribución energética de los equipos utilizados en la etapa de secado en tres establecimientos industriales. Los sistemas adoptados por cada uno fueron diferentes: Secado continuo en cinta, Secado continuo en tambor rotatorio, y secado por lotes (denominado Barbacuá). Los tiempos de residencia son diferentes en todos los casos. Se determinaron variables requeridas para la realización de balances de masa y energía en las entradas y salidas de los equipos sólidos y gases, en estado estacionario. La eficiencia y la distribución energética de cada secadero se realizaron en relación a la energía calórica que ingresaba al sistema. La eficiencia se describió como la cantidad de agua evaporada en relación al calor aportado al sistema. Los resultados se compararon con datos de sistemas eficientes obtenidos de la bibliografía. Se determinaron valores de eficiencia bajos en relación a la bibliografía. El secado en cinta mostró valores de 23,3 % de eficiencia, el secadero rotatorio alcanzó valores más bajos, de 19,5 % mientras que el sistema barbacuá no superó el 14 % de eficiencia. Los calores de pérdidas fueron elevados, ya que una parte importante de la energía aportada por los gases de combustión al sistema, se utiliza para precalentar aire y enriquecer las corrientes gaseosas. Los porcentajes de corrientes gaseosas de salida resultaron elevados, con un alto contenido de humedad y baja temperatura, lo que no permitiría la posibilidad de reutilizar parte de estas corrientes para recirculación o precalentamiento.