Secado de Piñones: Caso práctico

Secado de Piñones: Caso práctico

Esta vez os traemos el caso práctico del reto con el que se encuentran los productores de piñones para realizar un buen proceso de secado.

1. Objeto de la asesoría

El pino (Pinus Pinea L.) es una especie muy extendida por todo el Mediterráneo, y la producción de piñones, una importante actividad económica. El piñón es muy apreciado tanto al natural, como en numerosas aplicaciones culinarias y en pastelería. Uno de los mayores problemas a que se enfrentan los productores de piñones es realizar un buen proceso de secado, sin eliminar sus propiedades nutritivas. Una compañía industrial dedicada al secado de piñones se puso en contacto con nosotros para encontrar la mejor solución para este proceso.

2. Datos a tener en cuenta

Nos encontramos con que nuestro cliente ha construido un secador con las dimensiones siguientes:
Largo: 10 metros
Ancho: 1,8 metros
Alto: 1,8 metros
En función de la producción de la planta, necesitamos secar unas 3 Tm de piñones en 12 horas. Considerando las dimensiones del secador deducimos que la cantidad total de producto debería ser dividida en dos períodos de secado, cada uno por una duración de cinco horas, y el tiempo restante para cargar y descargar el secador.

3. Explicación de la solución adoptada

Los piñones son un producto higroscópico, que puede absorber o liberar humedad. Cuando se extraen del pino, los piñones tienen una humedad muy alta. Todos los productos higroscópicos retienen a su alrededor una fina capa de aire, donde forman un “microclima” que regula la cantidad de humedad dentro del producto.

La dirección e intensidad del flujo de vapor de agua entre el piñón y el aire se determinan por la diferencia entre la Humedad Relativa del aire de secado (HRas) y la Humedad Relativa existente en el microclima que rodea el piñón (HRp). El flujo se producirá a partir de la Humedad Relativa (HR) más alta hacia la más baja.
Si HRas < HRp, se produce secado Si HRas > HRp, se produce humidificación

Dado que nuestra intención es secar el piñón, debemos asegurar que HRas < HRp, por lo tanto necesitaremos calentar el aire para rebajar su HR tanto como sea posible. En este caso, si el aire tiene una temperatura alta y una alta HR, no se producirá un secado correcto sino una cocción del producto. El proceso de secado se lleva a cabo en tres diferentes pasos: El aire de secado proporciona calor al piñón, causando que la humedad que contiene dentro migre al “micro-clima”, aumentando así su HR. Al ser HRp > HRas el vapor de agua fluye al exterior del “micro-clima” y entra en contacto con el aire de secado.
Después de recibir el vapor de agua desde el “micro-clima”, el aire de secado rebaja la temperatura, mientras que se incrementa su HR.

Este aire, denominado de extracción, debe ser evacuado lo más rápido posible. Dada la existencia de biomasa en abundancia (las piñas), el cliente optó por construir un horno con recuperación de calor, alimentado con “combustible” gratuito.
El secador existente es un secador de “lecho fijo”, lo cual significa que el producto permanece quieto sobre una bandeja perforada, de modo que el aire de secado pasa a través de la capa de producto para secarlo y seguidamente es impulsado a presión al exterior.

4. Cálculo de requisitos

En secadores de “lecho fijo”, el flujo de aire de secado fluctúa entre 1 y 10 m3 /min · m2 (área del secador). Este valor varía en función del tiempo de secado que se desee. En nuestro caso escogimos un flujo promedio de 5 m3 /min · m2.
El grosor de la capa de piñones sobre las bandejas es de aproximadamente 20 mm.
La cantidad de producto a secar en cada ciclo es de unos 1.500 Kg. Temperatura del aire de secado introducido = aprox. 60° C.

5. La solución

Debido a la pérdida de presión en el sistema de conducción y en el paso a través del producto, la solución para este caso fue la de añadir un ventilador de media presión. Para conseguir una temperatura constante de 60° C en el aire introducido, el ventilador se colocó entre el calentador y el secador, con un by-pass al calentador provisto de una compuerta motorizada proporcional.

El uso de un regulador VPRZ y un sensor de temperatura instalado en el conducto de entrada, ajustado a 60° C, permitió controlar automáticamente la compuerta motorizada.
La velocidad del ventilador se controla mediante un convertidor de frecuencia VFKB. El aire de extracción sale del secador por sobrepresión, a través de seis conductos (Ø 250 mm).

Consulta el caso práctico completo “Secado de Piñones” en el que encontrarás los productos recomendados y sus características técnicas.

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