¿Cuáles son los componentes clave de un secador rotatorio?

2023-04-17 17:48:48

Un Secador rotatorio, un dispositivo central para secar materiales a granel, se basa en la operación coordinada de múltiples componentes clave para lograr una eliminación eficiente de la humedad. Estos componentes están estructurados para respaldar el transporte de material, la transferencia de calor y la estabilidad del sistema, y ​​cada parte desempeña un papel distinto e indispensable en el proceso de secado.

1. Tambor giratorio (carcasa)

El tambor giratorio es el componente central y más crítico de un secador rotativo y sirve como cámara principal donde se produce el secado del material. Por lo general, está hecho de metales resistentes a las altas temperaturas y a la corrosión (como acero inoxidable o acero al carbono con revestimientos resistentes al calor), tiene una estructura cilíndrica y se instala con una ligera inclinación (generalmente de 1° a 5°) con respecto a la horizontal. 

Durante el funcionamiento, el tambor gira lentamente (a una velocidad de 1 a 10 rpm). Esta rotación, combinada con la inclinación del tambor, garantiza que los materiales a granel (por ejemplo, minerales, subproductos agrícolas) se muevan continuamente desde el extremo de alimentación hasta el extremo de descarga. La superficie interior del tambor también puede estar equipada con paletas de elevación (consulte el Componente 2) para mejorar el giro del material y el contacto térmico, determinando directamente la capacidad de la secadora y la uniformidad del secado.

2. Vuelos de elevación (elevadores)

Las paletas de elevación son accesorios internos soldados o atornillados a la pared interior del tambor giratorio. Están diseñados en varias formas (p. ej., rectangulares, triangulares o en espiral) según el tipo de material (p. ej., granular, en polvo o pegajoso) y los requisitos de secado.

Su función principal es "levantar" los materiales a medida que el tambor gira y luego lloverlos de manera dispersa a medida que el tambor gira más. Esta acción maximiza el área de contacto entre el material húmedo y el medio de secado caliente (por ejemplo, aire caliente, Gases de combustión), acelerando la transferencia de calor y la evaporación de la humedad. Para materiales pegajosos, las paletas antiadherentes especiales evitan la acumulación de material en la pared del tambor, lo que garantiza un flujo suave del material.

3. Sistema de medio de secado

El sistema de medio de secado proporciona el calor necesario para la evaporación de la humedad y consta de tres subpartes: una fuente de calor, un ventilador y una estructura de distribución. 

- Fuente de calor: las opciones comunes incluyen calderas de carbón, quemadores de gas natural, calentadores eléctricos o dispositivos de recuperación de calor residual. Calienta aire (u otros medios) a la temperatura requerida (normalmente entre 100 y 800 °C, según la resistencia al calor del material).

- Ventilador: Responsable de forzar el medio de secado caliente hacia el interior del tambor (en paralelo o contracorriente al material) y extraer el aire húmedo del sistema, manteniendo un flujo de aire estable dentro del tambor.

- Estructura de distribución: Ubicada en el extremo de alimentación del tambor, asegura que el medio caliente se distribuya uniformemente en toda la sección transversal del tambor, evitando el sobrecalentamiento local o el calentamiento insuficiente de los materiales.

4. Sistemas de alimentación y descarga

Estos dos sistemas gestionan la entrada y salida de materiales, asegurando un proceso de secado continuo y estable.

- Sistema de alimentación: generalmente incluye una tolva, un transportador (por ejemplo, transportador de tornillo, cinta transportadora) y un conducto de alimentación. Controla la velocidad de alimentación para que coincida con la capacidad de procesamiento del tambor, evitando la sobrecarga (que causa un secado deficiente) o la carga insuficiente (que desperdicia energía). El conducto de alimentación está diseñado para guiar los materiales suavemente hacia el tambor sin salpicar ni bloquear.

- Sistema de descarga: Ubicado en el extremo inferior del tambor inclinado, recoge el material seco y lo transfiere a equipos posteriores (p. ej., silos de almacenamiento, transportadores). Para materiales finos o en polvo, se puede integrar un separador ciclónico para evitar la pérdida de material con el aire de escape.

5. Sistemas de soporte y accionamiento

Estos sistemas garantizan que el tambor giratorio funcione de forma estable y fiable.

- Sistema de soporte: Compuesto por soportes de rodillos y un rodillo de empuje. Los soportes de rodillos (generalmente de 2 a 4 juegos) soportan el peso del tambor y le permiten girar suavemente; el rodillo de empuje limita el movimiento axial del tambor, evitando que se deslice de los soportes durante el funcionamiento.

- Sistema de accionamiento: consta de un motor, un reductor, un piñón y una corona (fijada alrededor del medio o del extremo del tambor). La potencia del motor se transmite a la corona a través del reductor y el piñón, lo que hace que el tambor gire a una velocidad baja controlada. También se puede incluir un variador de velocidad para ajustar la velocidad de rotación según el contenido de humedad del material y la eficiencia del secado.

6. Sistema de tratamiento de gases de escape

Después de pasar por el tambor, el medio de secado se convierte en aire húmedo que contiene polvo y sustancias volátiles. El sistema de tratamiento de gases de escape purifica este aire antes de su descarga, cumpliendo con la normativa medioambiental y protegiendo los equipos. 

Los componentes clave aquí incluyen separadores ciclónicos (para eliminar partículas grandes de polvo), filtros de bolsa (para polvo fino) y, a veces, depuradores (para absorber gases nocivos, si el material contiene contaminantes volátiles). Este sistema no sólo reduce la contaminación del aire sino que también recupera valiosos materiales finos, mejorando la utilización de los recursos.

En resumen, estos seis componentes clave trabajan juntos para permitir que el secador rotatorio seque materiales a granel de manera eficiente, estable y respetuosa con el medio ambiente. El diseño y el rendimiento de cada componente influyen directamente en la eficiencia general, la calidad del secado y la vida útil operativa de la secadora.