Modelado y estudio experimental sobre las características de secado de partículas de maíz con aire caliente en un lecho móvil descendente
Autores: Wang, Hairui; Zhang, Shuangming; Fan, Haodong; Zhang, Man; Hu, Nan; Yang, Hairui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado y estudio experimental sobre las características de secado de partículas de maíz con aire caliente en un lecho móvil descendente
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Torre de secado
Aire caliente
Granos de maíz
Coeficiente de transferencia de calor por convección
Eficiencia energética
Temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Con respecto al secado de granos frescos antes del almacenamiento, a menudo se utiliza la torre de secado con un lecho en movimiento descendente con aire caliente, que siempre tiene un alto consumo de energía durante su operación. Para optimizar la operación, de acuerdo con los parámetros operativos reales de una torre de secado de maíz con aire caliente, se estableció un modelo de balance de calor y se analizó la transferencia de calor entre el aire caliente y el flujo de maíz en un lecho en movimiento descendente. Dado que el tiempo de movimiento descendente es corto, el calor absorbido por el maíz depende significativamente del coeficiente de transferencia de calor, principalmente de la transferencia de calor por convección, entre el aire caliente y la superficie del maíz. Para determinar el coeficiente de transferencia de calor por convección, se estableció un sistema experimental de secado con aire caliente para granos de maíz y se analizaron los efectos de la temperatura del aire caliente y la velocidad del viento sobre la temperatura central y el contenido de humedad de los granos de maíz. Utilizando el modelo de balance de calor, se calcularon los coeficientes de transferencia de calor por convección entre las partículas de maíz y el aire caliente. Los coeficientes de transferencia de calor por convección total están en el rango de 39.4-53.8 W/m2 · K. Con un valor promedio de 46.7 W/m2 · K, se calcularon las eficiencias energéticas de secado en diferentes zonas de secado en la torre de secado, y se verificó la precisión del modelo con los datos de operación. Debido a la alta temperatura de entrada del aire caliente, la máxima eficiencia energética de la primera zona es del 60.15%, mientras que cuando la temperatura del aire caliente en la segunda torre de secado es de 140 grados C, la eficiencia energética es solo del 41.97%. Por lo tanto, bajo la premisa de asegurar la tasa de secado, la temperatura del aire caliente de la segunda zona debe reducirse adecuadamente para mejorar la eficiencia energética total del secado.
Descripción
Con respecto al secado de granos frescos antes del almacenamiento, a menudo se utiliza la torre de secado con un lecho en movimiento descendente con aire caliente, que siempre tiene un alto consumo de energía durante su operación. Para optimizar la operación, de acuerdo con los parámetros operativos reales de una torre de secado de maíz con aire caliente, se estableció un modelo de balance de calor y se analizó la transferencia de calor entre el aire caliente y el flujo de maíz en un lecho en movimiento descendente. Dado que el tiempo de movimiento descendente es corto, el calor absorbido por el maíz depende significativamente del coeficiente de transferencia de calor, principalmente de la transferencia de calor por convección, entre el aire caliente y la superficie del maíz. Para determinar el coeficiente de transferencia de calor por convección, se estableció un sistema experimental de secado con aire caliente para granos de maíz y se analizaron los efectos de la temperatura del aire caliente y la velocidad del viento sobre la temperatura central y el contenido de humedad de los granos de maíz. Utilizando el modelo de balance de calor, se calcularon los coeficientes de transferencia de calor por convección entre las partículas de maíz y el aire caliente. Los coeficientes de transferencia de calor por convección total están en el rango de 39.4-53.8 W/m2 · K. Con un valor promedio de 46.7 W/m2 · K, se calcularon las eficiencias energéticas de secado en diferentes zonas de secado en la torre de secado, y se verificó la precisión del modelo con los datos de operación. Debido a la alta temperatura de entrada del aire caliente, la máxima eficiencia energética de la primera zona es del 60.15%, mientras que cuando la temperatura del aire caliente en la segunda torre de secado es de 140 grados C, la eficiencia energética es solo del 41.97%. Por lo tanto, bajo la premisa de asegurar la tasa de secado, la temperatura del aire caliente de la segunda zona debe reducirse adecuadamente para mejorar la eficiencia energética total del secado.