54 - ¿Qué ventajas tiene un control automático del flujo de aire?
El principio funcional en el secado del plástico requiere un alto consumo energético. No obstante, se pueden buscar distintas alternativas para reducir este consumo de energía sin perder de vista el objetivo: secar el material cuidadosamente hasta el punto de humedad / Sequedad requerido para su procesamiento.
Para los secadores de aire seco, es aconsejable la utilización de un control automático del caudal de aire, que ofrece muchas ventajas desde múltiples puntos de vista. Esto permite que el consumo de energía se adapte a los cambios en el rendimiento del material. En procesos en el que el tiempo de espera del material en la tolva de secado es más largo, como una parada de producción no programada, se puede minimizar el riesgo de secado excesivo. Finalmente con la regulación del caudal de aire en el proceso de secado se puede ajustar al estado del material durante la carga (calor / frío o distintas humedades).
El proceso más simple para la regulación del caudal de aire es utilizar un generador de aire seco con una tolva de secado y un soplante de aire de proceso controlado. El controlador calcula el consumo energético requerido en la tolva de secado y, por lo tanto del flujo de aire en función, por ejemplo del rendimiento, de la temperatura y de la humedad del material durante la carga; así como la temperatura del aire de proceso de retorno en relación con la temperatura de entrada a la tolva seca.
Como información de contexto hay que tener en cuenta que el aire seco se enfría durante su paso a través del material. Por un lado, contribuye a la evaporación y al enfriamiento del agua. A esto se agrega el efecto de refrigeración que ocasiona el nuevo material frío y sin secar que fluye desde arriba hacia la tolva de secado. La influencia de la temperatura del aire de proceso que ejerce en la regeneración de los tamices moleculares se explicó en el capítulo 53.
Si un generador de aire seco suministra a varias tolvas de secado, el control del flujo de aire generalmente se realiza con válvulas de mariposa automáticas en la entrada de aire de las tolvas de secado.
Con ello, se puede controlar individualmente el caudal de aire para cada tolva de forma individual, de acuerdo con las respectivas necesidades reales. El generador de aire seco regula el caudal total de aire de acuerdo con la demanda total de todas los tolvas conectadas.
El control automático del flujo es útil desde el punto de vista práctico de funcionamiento. Por ejemplo, el tiempo de inicio de recarga puede acortarse midiendo la temperatura del aire de proceso. Con este propósito, el sistema inicialmente proporciona el flujo de aire máximo a la tolva seca debido a que el material inicialmente es frío y su contenido de agua es relativamente alto. Con el aumento de la temperatura del material y la disminución de humedad, la temperatura del aire de proceso aumenta y el flujo de aire se reduce automáticamente. Después del inicio de la producción, el flujo de aire se estabiliza automáticamente.
Ya durante el procesado, este concepto también tiene en cuenta las diferentes temperaturas y humedades posibles que pueden darse durante la carga de material, dependiendo de las estaciones y / o también en modo día / noche. También aquí, se proporciona únicamente el caudal de aire requerido en cada caso.
Un aspecto importante dentro del contexto del control del flujo de aire es el equilibrio de energía en la tolva de secado. El principio se basa en el hecho de que la energía suministrada con el aire es igual a la energía disipada con el flujo de material (el material tomado para el procesamiento).
En el caso que la tolva disipe menos energía (por toma de material) durante la alimentación, como en el caso de un rendimiento reducido, el gradiente de temperatura se desplaza hacia arriba en la tolva de secado. Es decir, el material se calienta más en la parte superior de entrada del material. Existe entonces el peligro de causar un secado excesivo o daño térmico debido a que el material alcanza su temperatura específica deseada antes, y posteriormente queda expuesta a ésta durante más tiempo.
Por el contrario, si se disipa más energía, el gradiente de temperatura en la tolva se traslada hacia abajo. El material en la salida del tolva no alcanza la temperatura de secado requerida y, por lo tanto, la humedad residual requerida.
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