Descripción general del equipamiento
El secador de paletas huecas es una unidad horizontal de secado continuo con agitación que se basa principalmente en la conducción de calor. Dado que sus paletas agitadoras tienen forma de remos de embarcación, recibe el nombre de secador de paletas; en otros países también se conoce como secador de artesa o secador con agitación. El calor necesario para el secado se aporta por conducción indirecta, por lo que el proceso no necesita gas —o solo una pequeña cantidad— para evacuar la humedad. Esto reduce considerablemente el calor arrastrado por la corriente de gas y aumenta la eficiencia de utilización del calor, convirtiéndolo en una unidad de secado que ahorra energía. Los secadores de paletas se utilizan ampliamente en las industrias petroquímica, química, metalúrgica, alimentaria, farmacéutica y de plaguicidas para secar materiales en polvo, granulados, tortas de filtración y suspensiones.
El secador de paletas huecas fue diseñado y fabricado por Longxin a partir de la incorporación y adaptación de tecnología avanzada de secadores de paletas del extranjero. A lo largo de muchos años de fabricación y puesta en marcha hemos acumulado una amplia experiencia y hemos mejorado repetidamente la estructura del secador de paletas, haciendo que este producto sea más práctico y presente un rendimiento más estable.
Secador de paletas huecas — Principio de funcionamiento
El secador de paletas huecas consta de una carcasa encamisada con perfil de extremo en forma de W, una tapa superior, dos ejes huecos equipados con paletas, tapas en ambos extremos, juntas rotativas por las que se introduce el medio de calentamiento, mangueras metálicas flexibles y un mecanismo de transmisión compuesto por engranajes y piñones de cadena.
El núcleo del secador está formado por los dos ejes huecos y las paletas agitadoras huecas soldadas a ellos. Cada paleta tiene una forma hueca semicircular en cuña por la que puede circular el medio de calentamiento. Además de agitar el material, las paletas son los elementos de transferencia de calor del equipo. Las dos caras principales de transferencia de calor de cada paleta están inclinadas, de modo que, cuando el material entra en contacto con una cara inclinada, las partículas se deslizan rápidamente al girar la paleta; así, la superficie de transferencia de calor se renueva de forma continua y se intensifica el intercambio térmico. En la base triangular de cada paleta se instala un rascador para levantar el material depositado en el fondo de la carcasa y evitar zonas muertas.
La disposición de las paletas y las dimensiones de cada pieza están sujetas a requisitos específicos y, además de las paletas, se incorporan mecanismos auxiliares en las zonas de alimentación, secado y descarga para garantizar un funcionamiento estable de toda la máquina y un secado uniforme. El tiempo de residencia también es ajustable.
Secador de paletas huecas — Esquema de estructura
Secador de paletas huecas — Características de rendimiento
(1) Alto aprovechamiento del calor. El secador calienta por conducción, por lo que el calor necesario para el secado no procede de gas caliente y se reduce el calor arrastrado por este; como el equipo es compacto y tiene pocos dispositivos auxiliares, las pérdidas de calor también son menores. El aprovechamiento del calor alcanza el 90%.
(2) Estructura compacta y reducida superficie ocupada. El calor necesario para el secado se aporta principalmente a través de las paredes de las numerosas paletas huecas dispuestas de forma densa sobre el eje hueco; la pared de la camisa representa solo una pequeña parte de la transferencia de calor. Por tanto, la superficie de transferencia de calor por unidad de volumen del equipo es elevada, lo que ahorra espacio de instalación y reduce la inversión en obra civil.
(3) Gama muy amplia de materiales procesables: pueden secarse tanto materiales sensibles al calor como materiales que requieren tratamiento a alta temperatura utilizando distintos medios de calentamiento. Los medios habituales incluyen vapor, aceite térmico, agua caliente y agua fría. El funcionamiento puede ser continuo o por lotes, y la unidad se utiliza ampliamente en numerosos sectores.
(4) El vapor no entra en contacto con los lodos y su condensado puede reutilizarse, conservando plenamente la energía.
(5) Gracias a su elevado par, el secador de paletas huecas puede superar de forma eficaz la resistencia que aparece en la fase plástica del material y secarlo hasta un contenido de humedad inferior al 40% sin retromezcla, reduciendo así la complejidad del sistema.
(6) El secador de paletas huecas gira muy lentamente —por debajo de 4 r/min—, lo que previene eficazmente el desgaste de la pared del secador.
Secador de paletas huecas — Ámbito de aplicación
Los secadores de paletas se han aplicado con éxito en los sectores alimentario, químico, petroquímico, de colorantes y de lodos industriales. Las características de transferencia de calor, enfriamiento y agitación del equipo le permiten realizar las siguientes operaciones unitarias: calcinación a baja temperatura, enfriamiento, secado con recuperación de disolventes, calentamiento para fusión, reacción y esterilización.
(1) Utilizando aceite térmico como medio de calentamiento, el secador de paletas puede realizar calcinación a baja temperatura; por ejemplo, calcinar sulfato de calcio dihidratado (CaSO₄·2H₂O) para obtener sulfato de calcio hemihidratado (CaSO₄·½H₂O), o calcinar bicarbonato de sodio (NaHCO₃) para obtener carbonato de sodio (Na₂CO₃).
(2) Con la entrada de un medio de enfriamiento, como agua o salmuera refrigerada, la unidad puede utilizarse para enfriamiento; por ejemplo, el enfriador de carbonato de sodio de paletas utilizado en la industria del carbonato de sodio, que sustituye al antiguo enfriador de carbonato de sodio refrigerado por aire, ahorra energía y elimina los equipos de tratamiento de gases residuales, al tiempo que reduce los costes de funcionamiento. También puede enfriar dióxido de titanio, polvo de aleación de ferroníquel y diversos materiales en polvo y granulados. Una sola unidad puede enfriar el material desde 1000 °C hasta menos de 40 °C.
(3) La función principal del equipo —trabajar sin aire caliente— permite gestionar fácilmente y de forma ideal la recuperación de disolventes, el consumo de energía y el control ambiental. Es especialmente adecuado para materiales que requieren recuperación de disolventes y para materiales inflamables, fácilmente oxidables y sensibles al calor, y se utiliza ampliamente en los sectores de química fina, petroquímica y colorantes.
(4) La uniformidad de la temperatura, la humedad y el grado de mezcla en la dirección axial permite utilizar el equipo para calentar o fundir, o para realizar determinadas reacciones en materiales sólidos. Se ha utilizado con éxito en las industrias de fertilizantes compuestos y almidón modificado. Los secadores de paletas también pueden utilizarse para esterilizar alimentos y harina: la gran superficie de calentamiento por unidad de volumen útil lleva rápidamente el material a la temperatura de esterilización y evita los largos tiempos de calentamiento que alterarían la calidad del material.
Secador de paletas huecas — Parámetros técnicos
Secador de paletas huecas — Diagrama de flujo del proceso 1 — Funcionamiento a presión atmosférica
Secador de paletas huecas — Diagrama de flujo del proceso 2 — Vacío
Secador de paletas huecas — Diagrama de flujo del proceso 3 — Secadores de paletas y de discos en serie
