TECNOLOGIA DE ALIMENTOS-UNY: Secado de granos y secadoras

Introduccion
Como es sabido, el secado artificial de los granos es una practica ampliamente difundida, que al mismo tiempo origina una serie de diversos problemas que afectan los costos y la calidad de los granos.
El secado constituye un "cuello de botella" para la mayoría de las plantas de acopio, sobre todo aquellas ubicadas en las regiones en donde la recepción del grano se lleva a cabo en un período muy corto. Las dificultades que acarrea se deben a una serie de factores, tales como:
- El costo del secado es alto, por la inversión que representa la secadora y los equipos auxiliares, y por los elevados valores de los consumos de combustible y energía eléctrica para su funcionamiento.- La gran acumulación de granos húmedos que se acopian en los momentos de mayor cosecha, exige un manejo muy cuidadoso de dichas partidas, y obliga a realizar en muchas oportunidades secados rápidos o violentos, que pueden causar deterioro de la calidad y aumentar las perdidas y mermas.- Las técnicas de secado requieren el conocimiento de personal especializado competente, para reducir al mínimo aquellos inconvenientes. La experiencia demuestra que una de las fallas más importantes observadas en las empresas de acopio es la carencia de una adecuada capacitación de dichos operarios, en la mayoría de los casos (CTPG, 1985).- Si bien se ha avanzado mucho en el país en el desarrollo de secadoras mejoradas, todavía se observan problemas de diseño y de carencia de algunos perfeccionamientos ya difundidos en países desarrollados. Las crisis económicas que no alcanzamos a superar desde hace muchos años son la causa principal que detiene la difusión de avances tecnológicos en estas actividades, pero que debemos vencer si queremos mantenernos en un mundo competitivo como el actual.

Un poco de historia
Hasta avanzada la década del 50, todos los granos de nuestro país se cosechaban casi secos. En el caso del maíz, como la recolección era en su mayoría en mazorcas deschaladas, es decir, sin sus cubiertas externas (cosecha manual o por juntadoras), éstas se acumulaban en trojes cilíndricas, de alambre, o de otros materiales, y allí se terminaban de secar por acción del aire ambiente. Los vientos predominantes en nuestras pampas se llevaban la humedad excesiva, en uno dos meses. Posteriormente se realizaba la "desgranada".
La desgranadora entregaba el grano en bolsas (sacos), las cuales se amontonaban en estibas, construidas de tal manera que hubiera una ventilación natural para favorecer la buena conservación de la mercadería.
Ante el trabajo de mano de obra que representaba el manejo de los granos envasados y los respectivos costos crecientes, hacia el principio de la década del 60 comenzó a generalizarse el manejo a granel de la producción de granos, eliminándose poco a poco el empleo de sacos.
Ello significó un cambio fundamental en el manejo de los granos, pues se divulgaron los silos y los equipos de movimiento. A fines de dicha década ya se manejaba a granel la mayoría de la producción.
Desde ya hacía varios años se habían popularizado las cosechadoras automotrices, siendo, justamente, nuestro país uno de los primeros creadores de estas maquinas (de Dios, 1984).
Casi simultáneamente, o un poco después, se hicieron las primeras experiencias de cosecha temprana de maíz , por las ventajas que reportaba esta práctica a los productores. Esa cosecha adelantada significaba menos cantidad de plantas caídas (por lo tanto menos pérdidas de granos en el rastrojo), disposición del campo más tempranamente, posibilidad de mejores precios por disponer de mercadería en forma anticipada en los mercados, más seguridad de cosecha, etc.
Pero ello trata aparejado el problema de granos más húmedos, razón por la cual surgen, entonces, las secadoras, que se agregan a las instalaciones del acopio.
Al principio se pensó que los mismos agricultores debían poseer sus propios silos de almacenamiento. Tan es así que el gobierno concedía créditos para instalación de hasta tres silos por productor, con la finalidad de tener dos llenos y el tercero para transitar. En definitiva, en la realidad se llenaron los tres, y empezaron a aparecer entonces los problemas de granos que se echaban a perder por acción de insectos y hongos. Estos inconvenientes surgieron principalmente en las áreas maiceras. En las zonas trigueras del sur no fueron importantes pues el trigo se cosechaba seco y ya había una experiencia más antigua en la conservación de granos en silos metálicos.
Algo parecido sucedió con las primeras experiencias de secado artificial. Se fabricaron secadoras en tandas de pequeña capacidad para que fueran usadas por los agricultores, o por los contratistas de cosecha, en los momentos que se efectuaba la recolección. Pero su reducida capacidad horaria provocaba la detención de las cosechadoras, lo que causaba perjuicios de todo tipo.
Todas estas razones impulsaron el desarrollo de los acopladores privados y de las cooperativas agrícolas, provistos de adecuada capacidad de almacenamiento y de secadoras de mayor tamaño.
Hoy en día es posible suponer que alrededor del 85 - 90% de los granos producidos en Argentina se acondicionan en acopladores privados, en cooperativas agrícolas y, en menor proporción, en depósitos de industrias.
Estadísticas publicadas en 1985 por la Junta Nacional de Granos (JNG), señalan que la capacidad de almacenaje privado o cooperativo es del 72% de la capacidad total del país.
Esta situación es, en general, opuesta a lo que sucede en otros países productores de granos, como Estados Unidos, Canadá y otras naciones. En éstas, la mayor proporción granaria se almacena en la propia finca del productor. De esta forma, el agricultor no depende de las condiciones que le impone el acopio externo, puede regular la velocidad de su cosecha a sus necesidades, y puede disponer de la mercadería para su venta en el momento que le parezca oportuno.
La pregunta que surge es cuál posición es la más conveniente para los productores y para la economía del país.
El autor piensa que el sistema empleado en Argentina es eficiente porque, en general, abarata los costos. El costo de acopio de una planta de granos que maneja anualmente 30.000 t tiene que ser necesariamente menor (hablando de un costo por quintal o por tonelada) que el de un productor que sólo procesa 2.000 t. Por otra parte, la experiencia demuestra que, en un promedio general, la calidad de la mercadería de una planta de acopio comercial es superior a la que entregan productores con silos. Debe recordarse que muchos agricultores argentinos no habitan en la propia finca, y esto hace que sea problemático un buen control de los granos en los depósitos.
Las inversiones para instalar silos, norias, secadoras y otros equipos son elevadas, y escapan, entonces, a las posibilidades financieras de gran parte de los agricultores, habida cuenta de la situación económica del país. Sólo las empresas privadas o las cooperativas podrían afrontar tales gastos en la actualidad.

Algunas estadísticas
No se conocen en el país datos o estadísticas actualizadas que informen sobre el parque existente de secadoras, su capacidad promedio, su antigüedad, sus consumos, etc.
Para obtener esa información, hay que basarse en datos dispersos de algunas publicaciones, en algunos cálculos poco precisos y en la experiencia personal.
En una encuesta de Dubois, M.E.D. et al (1985) se reportan unas 3 300 secadoras en todo el país, de las cuales existen 1 350 en la provincia de Buenos Aires, 700 en Santa Fe, 580 en Córdoba, 240 en Entre Ríos, 190 en La Pampa, 75 en el Chaco, y el resto en otras provincias.
Datos de la JNG indican que en 1967 habla 274 secadoras inscritas, en 1969 eran 713 y en 1971 llegaron a 1 034. Se deduce que la cantidad de secadoras se triplicó en el período 1971-1985.
El promedio de capacidad se encontraba en unas 24 t/hora, pero en Pergamino llegaba a 30 t/hora, también en 1985.
Se estimaba un promedio de 1,2 secadoras por firma, de donde se puede inferir que existían unas 2 750 plantas de acopio con equipos de secado.
De acuerdo a Marsans et al (1985), desde ta campaña 1980-1981 a 19831984 se secaron un promedio anual de 20 300 000 t de granos en el país, que representa un 66,7% de la producción total granaria. Desglosado por granos, la proporción secada es la siguiente:
Trigo
31,4%
Maíz
79,4%
Sorgo
72,0%
Soja
74,0%
Girasol
33,6%
Es posible que en la actualidad (1991) la proporción de granos secados se haya reducido, debido a los altos costos.
Según Quaglia (1989) las pérdidas que se producen por mal acondicionamiento y manipuleo de los granos en Argentina suman unos US$ 34 000 000 anuales.
Este autor expresa que el promedio de potencia de motores en las secadoras es de casi 80 CV, que significan un consumo de electricidad de 59 KWhora. Esto representa un consumo específico de 0,25 KWh/quintal.
Quaglia también indica un consumo promedio de 150 l de gas-oil por hora para las secadoras actuales. Para una capacidad promedio de 24 t/h, resulta un consumo específico de 6,25 l/t, o sea, 0,625 l/q. Estos valores dan un consumo total anual del país de 125 000 000 de litros de gas-oil.
Un trabajo de Rodríguez, J.C. (1989) demuestra que para secar el maíz por hectárea en un cultivo que rinda 37 q/ha se requiere tanto combustible (gas-oíl) como el consumido para realizar todas las operaciones de campo tales como siembra, trabajos culturales, cosecha y transporte necesarios para las tareas de dicha hectárea, como se indica en el Cuadro 1.
OPERACION
CONSUMO DE
GAS-OIL (litros)
ENERGIA
(kcal)
Arar
13,0

Rastra de dientes
1,5

Rastra de discos
5,0

Rastra de discos con dientes
5,0

Sembrar
5,0

Rastra de pro-emergencia
1,5

Aplicación de herbicidas
1,5

Escardillar
5,0

Aporcar
5,0

Cosechar
9,0

Transporte
2.0

SUB-TOTAL
53,5
427 388
Secado (reducción de 5,5% de

humedad, de 20 a 14,5) para un

rendimiento de 3 700 kg/ha y una

eficiencia de secado de 1 552 kcal/kg de

agua extraída.

SUB-TOTAL

405 175
TOTAL

832 563
Cuadro 1. Consumo energético por hectárea de maíz

Bibliografía
CTPG. 1985. Campana de concientización sobre el manejo de los granos. Coordinación: INTA-DINAPE, septiembre. 5 p.
DE DIOS, C.A. 1984. Historia de las Cosechadoras de Granos. Inédito. 10 Capítulos.
DUBOIS, M.E.D., MOLINA, E.G. y MARSANS, G.J. 1985. Encuesta sobre técnicas de secado. JNG, agosto. Publicación inédita.
JUNTA NACIONAL DE GRANOS. 1985. Capacidad de Almacenaje, 30 Millones. Gerencia de Fiscalización, diciembre. s/n de páginas.
MARSANS, G.J., YANUCCI, D. y PASCUAL M. 1. 1985. Curso de Manejo y Conservación de Granos. Fac. de Agronomía de Buenos Aires, octubre. 69 p.
PASCUAL M. J. 1984. Análisis de la Higroscopía de los Granos y Termodinámica del Aire. Jornadas de Secado y Aireación de Granos. Bolsa de Cereales de Buenos Aires, diciembre. 38-80 p.
QUAGLIA, R.P. y JURE, A.R. 1989. Proyecto Nacional para Protección de Nuestros Granos. Centro Gestión Empresarial, Buenos Aires. 30 p.
RODRIGUEZ, J.C. 1989. Secado Artificial de Maíz. Circular Técnica N°5. CTPG, Buenos Aires. 7 p.
Obras generales
BROOKER, D.B., BAKKER-ARKEMA, F.W., HALL, C.W. 1974. Drying Cereal Grains. The AVI Publishing Company, Inc.. Westport, Connecticut, USA. 265 p.
CHAMP, B.R., HIGHLEY, E. y BANKS, H.J. 1990. Fumigation and Controlled Atmosphere Storage of Grain. Proceedings of an International Conference, Singapore, 14-18 February 1989. ACIAR Proceedings N° 25, Australia. 301 p.
MULTON, J.L. (Coordonnateur) 1982. Conservation et Stockage des Grains et Graines et Produits Derivés. Lavoisier, Paris, France. Vol. I y II, 1216 p.
TOFTDAHL-OLESEN, H. 1987. Grain Drying. Innovation Development Engineering, Aasvej 21, 7700 Thisted, Denmark.

Capitulo I - El problema de la humedad
1. Humedad de los granos y del aire
Los granos, como es bien conocido, no pueden conservarse almacenados si no están secos. La cuestión es determinar cuándo un grano se considera "seco". Como término general, para los cereales, una humedad del 15% se considera el límite para estimarlo como "seco". Pero este valor es relativo, pues depende de diversos factores.
En un país de clima frío, un cereal como el trigo puede conservarse a 15% de humedad, pero en un país de clima cálido, la humedad de conservación deberá ser de 12 - 13%.
Los granos oleaginosos, por razones que se explican en otro capítulo, tienen que ser almacenados a humedades aún menores, 10 a 11%, y todavía más bajas, como en el caso de la calza.

2. Humedad en base húmeda y en base seca
Sabemos que la medición de la humedad del grano se fija sobre la llamada "base húmeda", es decir, la cantidad de agua que tiene el grano en total, o sea, sobre su peso de materia seca mas agua. Es el dato que dan los humedímetros comunes usados en el comercio.
Pero en ciertas operaciones, sobre todo para trabajos científicos, es preferible usar la humedad en "base seca", que es la cantidad de agua que tiene el grano en relación solamente a la cantidad de materia seca. Esta humedad será siempre mayor que la anterior.
Las relaciones entre ambas expresiones son las siguientes:
En donde:
Hh: humedad en base húmeda, %Hs: humedad en base seca, %
Por ejemplo, un maíz con 24% de humedad en base húmeda, tendrá 31,6% de humedad en base seca. (Cuadro 2).
Todas las transacciones comerciales se efectúan sobre base húmeda, pero sin embargo, hay muchas opiniones relativas a que la comercialización de los granos debiera hacerse sobre materia seca. Tomando algunos ejemplos, se podrá deducir la certeza de aquellos juicios. Por cada quintal (100 kg) de grano entregado por diferentes productores sucede lo siguiente:
Hh
Hs
Hh
Hs
Hh
Hs
7
7,5
20
25,0
33
49,3
8
8,7
21
26,6
34
51,5
9
9,9
22
28,2
35
53,8
10
11,1
23
29,9
36
56,2
11
11,4
24
31,6
37
58,7
12
13,6
25
33,3
38
61,3
13
14,9
26
35,1
39
63,9
14
16,3
27
37,0
40
66,7
15
17,6
28
38,9
41
69,5
16
19,0
29
40,8
42
72,4
17
20,5
30
42,9
43
75,4
18
21,9
31
44,9
44
78,6
19
23,5
32
47,1
45
81,8
Cuadro 2. Equivalencias entre humedad en base húmeda (Hh) y humedad en base seca (Hs)
EJEMPLOS:
Productor A. Entrega grano con 24% de humedad, que tiene:
76 kg de materia seca (por quintal)24 kg de agua
Productor B. Entrega grano con 16% de humedad, que tiene:
84 kg de materia seca 16 kg de agua
Productor C. Entrega grano con 14% de humedad, que tiene:
86 kg de materia seca 14 kg de agua
El productor C esta entregando más materia seca que los restantes y menos agua. En realidad, debería recibir una bonificación por entregar una mercaderla mas seca y de mejor conservación, aun cuando sea beneficiado por la escasa merma de humedad y por los bajos costos de secado artificial.

3. Medición de la humedad de los granos
No es necesario mencionar la importancia que tiene la correcta medición de la humedad de los granos, por la gran influencia en la comercialización, en el proceso de secado, en la conservación de los granos, etc.
Es por ello que los aparatos medidores de humedad llamados "humedímetros", empleados durante el acopio de granos, deben estar correctamente regulados.
Estos humedímetros, que trabajan por capacitancia eléctrica, pueden dar origen a varios errores, como:
A) El humedímetro no esta adecuadamente calibrado; si el aparato, por ejemplo, señala 14% de humedad a la salida de la secadora, cuando en realidad el grano tiene 13%, significa que se está perdiendo un punto, que representa muchos quintales de menos por un exceso de sobresecado y un desperdicio de energía.
Como ésta es una perdida bastante común, un ejemplo será suficiente para comprender su importancia. Supongamos que se deben secar 10.000 q. de maíz, en una secadora que tiene un consumo específico de energía de 1.200 kcal/kg de agua.
En el primer caso se seca de 22 a 14,5% y en el segundo se seca de 22 a 13% (sobresecado). El gasoil a utilizar tiene un poder calórico de 10.000 kcal/kg.
1er. Caso
2° Caso
Merma de secado: 8,77%
Merma de secado: 10,34%
8,77% de 10 000 q = 87 700 kg de agua
10,34% de 10 000 q = 103 400 kg de agua
Energía Consumida:
Energía consumida:
87 700 kg x 1 200 kcal/kg =105 240 000 kcal
103 400 kg x 1 200 kcal/kg =124 080 00 kcal
Consumo de gasoil:
Consumo de gasoil:
105 240 000 / 10 000 = 10 524 kg = 13 155
l gasoil
124 080 00 / 10 000 = 12 408 kg = 15 510
l gasoil
Peso de grano seco:
Peso de grano seco:
10 000 q - 877 q = 9 123 q
10 000 q - 1 034 q = 8 966 q
DIFERENCIA
Pérdida de peso: 9 123 q - 8 966 q = 157 q (1,72%)
Exceso de combustible: 15 510 - 13 155 = 2 355 litros (17,9%)
Por supuesto, que si el medidor registra una humedad superior a la real, en el momento de la recepción, se estará castigando al productor pues se le hará un descuento mayor por exceso de humedad y se le cobrará una tarifa también mayor por el secado.
Si, por el contrario, el aparato indica una humedad inferior a la real en la recepción, las pérdidas recaerán en el acoplador. Ejemplo: un acoplador recibe 1000 t de maíz a 22% de humedad, pero su medidor registra 20% ¿Cuál es la pérdida?
a. Secar de 20 a 14% significa eliminar 698 q de agua 10 000 q - 698 q = 9 302 q a liquidar al productor 9 302 q a $ 11 el q $102 322
b. Secar de 22 a 14% significa eliminar 930 q de agua 10 000 - 930 q = 9 070 q a liquidar 9 070 q a $ 11 el q $99 770
Diferencia: $102 322 -$99 770 = $2 552 que es la pérdida por liquidación al productor.
B) No efectuar las correcciones por temperatura de los granos. Si un grano está caliente, y DO se corrige por temperatura, el valor que indica el humedímetro puede ser hasta un punto mayor que la realidad. Igual que como se explicó antes, esto puede significar una pérdida importante.
Por el contrario, si el grano está frío, puede indicar un punto menor que la humedad real del grano.
Afortunadamente existen hoy en el mercado nuevos medidores de humedad, más precisos y que hacen automáticamente la corrección por temperatura.
C) No tener en cuenta el revenido del grano. Este término "revenido" se aplica a un proceso que se produce en los granos que han sido secados artificialmente, y que es tanto más notable cuanto más severo haya sido dicho secado. Se manifiesta el revenido por un aumento de la humedad del grano después de varias horas de haber pasado por la secadora. Es posible entonces que un grano, al salir de la secadora, y al medir su humedad, se encuentre en un 13,5%, pero al transcurrir unas horas, ésta se incrementa hasta un 14,5% .
Este fenómeno se debe a que los humedímetros corrientemente empleados en el acopio de granos miden más la humedad superficial de la semilla que la interna. Cuando se hace un secado rápido, lo que se pierde con mayor velocidad es la humedad de las capas externas, mientras que las internas todavía conservan una humedad mayor (Figura 75).
Con el transcurso del tiempo esa humedad interna migra hacia el exterior, y ello se refleja en la nueva medición del humedímetro.
Lo ideal sería que la medición de la humedad, al salir de la secadora, se llevara a cabo moliendo una muestra de granos y haciendo la determinación en una estufa de humedad. Por supuesto, esta técnica es más compleja y prolongada, pues puede requerir 24 horas de estufa.
Lo que se aconseja es guardar la muestra en un recipiente hermético (por ejemplo, un frasco de vidrio bien lleno y cerrado) y medir la humedad no menos de 5 horas después, acción que permitirá hacer las liquidaciones definitivas con el nuevo valor.
El humedímetro puede calibrarse en una forma aproximada preparando una tabla con la diferencia entre las dos mediciones (a la salida de la secadora y 10 horas después). Esta tabla sera válida sólo cuando los procesos de secado sean similares entre sí, con variaciones menores entre las temperaturas del aire de secado y de humedades iniciales no muy dispares.
El aumento de la humedad de una masa de granos sólo se producirá si se fuerza el aire a atravesar el grano, como sucede con la aireación, pero solamente si el aire tiene un alto porcentaje de humedad relativa y si está sólo un poco más caliente que el grano; en este caso no sería un revenido, sino directamente un rehumedecimiento.
El revenido puede evitarse secando con aire a menor temperatura o haciendo dos pasadas por la secadora con un período de descanso o "tempering", o empleando el sistema de seca-aireación (dryeration).
En el acopio no es conveniente despachar inmediatamente una partida de grano después del secado a causa del revenido, porque puede llegar a destino con una humedad mayor que lo convenido, con los consiguientes rechazos o descuentos.
El revenido se debe a las causas explicadas y no a otras que saetea argumentar algunas personas. Ellas dicen que no se pueden enviar granos en camiones o transporte en días muy húmedos o neblinosos, porque acumularán agua. Si el grano está bien secado no existe peligro en transportarlo en esas condiciones. Sólo se humedecerá una pequeña capa superficial y el resto no tendrá ningún problema.

4. Medición de la humedad a la salida de la secadora
Es recomendable no tomar directamente la muestra dentro de la secadora, sino en una calda libre alejada de la máquina, para que el grano esté bien mezclado. Si se extrae la muestra dentro de la secadora, es posible que el grano que está en el costado donde pasa el aire caliente, esté más seco que el resto. La humedad del grano vería entre la entrada y la salida de la secadora, de manera que se aconseja medir la humedad en el grano que se baya mezclado durante el movimiento de transporte.
Si la muestra esta muy caliente, debe enfriarse antes de medir, pues en los humedímetros corrientes la corrección por temperatura no es exacta para valores superiores a 30°C. Se puede emplear un ventilador común para enfriarla en un par de minutos, ya que es imperceptible la perdida de humedad en ese tiempo, o también colocarla cerca de la boca de aspiración del ventilador de la máquina.
Otra recomendación es no medir la humedad en muestras muy sucias, pues el humedímetro también mide la humedad de las impurezas, que puede ser bastante diferente a la del grano.
Indice - Siguiente
var gaJsHost = (("https:" == document.location.protocol) ? "https://ssl." : "http://www.");document.write(unescape("%3Cscript src='" + gaJsHost + "google-analytics.com/ga.js' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E"));
var pageTracker = _gat._getTracker("UA-5482767-1");pageTracker._trackPageview();
5. Mermas de secado
Indice - Precedente - Siguiente
En primer lugar hay que establecer una diferencia entre "merma. y "pérdida".
Según el diccionario "merma" es una porción que se consume naturalmente o se substrae de una cosa, o también depreciación por pérdida de materia que se produce en las mercancías de toda ciase transportadas o almacenadas; mientras que "pérdida" sería carencia, dono o menoscabo que se recibe en una cosa.
El sentido de "merma" es una pérdida natural o normal que se establece de común acuerdo, mientras que "pérdida"" es una ocasionada por error, mal uso o por acción delictuosa.
Por ejemplo, merma de secado es la reducción de una cantidad de grano en poso por acción de la extracción de humedad, mientras que una perdida de secado sería cuando se seca excesivamente, por debajo de una base admitida, problema que conocemos por "sobresecado", ya sea por defecto de uso de la secadora, o porque se hace "ex profeso".

6. Tablas de mermas de secado o de humedad
Con el objeto de evitar el cálculo de las mermas de secado aplicando las fórmulas que se explican en el Capítulo IV, se han preparado tablas especiales, como la que se muestra en el Cuadro 3, donde ya se han realizado los cálculos.
En la linea vertical de la izquierda se encuentran las humedades iniciales del grano y en la línea horizontal superior las humedades finales. En la intersección de los valores respectivos se hallan las mermas de peso expresadas en porcentaje. Tomando un ejemplo anterior (maíz que se seca de 24 a 13,5%), la merma, según el cuadro, será de 12,14%.
Cuadro 3. Mermas de secado
Importante: no hay que incurrir en el error en que caen algunas personas, que calculan la merma restando simplemente las humedades inicial y final, pues el valor que se obtiene es siempre menor que el real.

7. Descuentos a los productores
Son entonces las mermas de humedad las que hay que descontar a los productores que entregan granos húmedos. Hay que aclarar que, de acuerdo a las reglamentaciones de la Junta Nacional de Granos, el descuento es algo mayor, pues se acepta que la humedad final para calcular esas meonas es de 1,5 puntos menos para sorgo, un punto para maíz y 0,5 puntos para los restante granos y oleaginosas (Dubois, 1987) (Cuadro 4).
Cuadro 4. Descuentos de cantidad a efectuar por merma de humedad (Doc. JNG)
Así, para UD maíz recibido con 18% de humedad, se debe calcular la merma hasta 13,5%. La tabla indica que la merma es de 5,2%. Sin embargo, la base utilizada es de 14,5% , y la tabla indica que la merma es de 4,1 %.
La diferencia es de: 5,2% - 4,1% = 1,1%
Estos mayores descuentos se han autorizado para compensar algunas pérdidas que se originan en los procesos del acopio (manipuleo, conservación, etc.).
En Francia, por ejemplo, existen también tablas oficiales de descuentos para maíz sorgo, que ya incluyen factores para tener en cuenta esas perdidas adicionales por el manejo postcosecha.
En Estados Unidos el cálculo de esta merma, en la comercialización a nivel de acoplo, se hace aplicando un coeficiente que varía según la humedad final alcanzada en el secado, a la cual se agrega un pequeño porcentaje suplementario para compensar las pérdidas por manipuleo. Agregando este valor, el coeficiente total varía, entonces, entre 1,2 a 1,3% por punto de reducción de humedad. Generalmente en la práctica comercial, cada cerealista establece un porcenteje fijo e igual por cada punto removido.
Debe tenerse presente que cuando se seca un grano sólo se pierde agua, no se pierde materia seca, excepto el caso que en la secadora se rompa mucho grano y que parte de el sea eliminado por el aire usado en forma de polvo o granza, pero normalmente, ésta no es una circunstancia muy común ni alcanza valores representativos .

8. Merma de volumen
Otro aspecto a analizar es la reducción o merma de volumen de una masa de grano; ésta puede calcularse, para el secado artificial de maíz, entre 0,3 a 0,796 por cada punto de reducción de humedad, según datos proporcionados por Foster (Foster, 1982).
Es así que si se considera un ejemplo de maíz secado de 22 a 14%, tendrá una merma de poso de 9,3%, mientras que la disminución de volumen será de alrededor del 4% (tomando un promedio de 0,5% por cada punto).

9. Pérdidas de secado. Sobresecado
Cuando se emplea la secadora se originan algunas pérdidas de grano, como roturas y producción de polvo, que no suelen ser muy altas, y que, en general, se compensan, como se explicó anteriormente.
La perdida más importante es el sobresecado. Algunos cerealistas realizan un sobresecado, para tener una mayor seguridad de almacenamiento, o para reducir los problemas de "revenido" cuando despachan inmediatamente la mercadería a puerto.
El sobresecado puede tener alguna ventaja cuando se vende grano al exterior, pues los compradores extranjeros obtienen una mercadería más seca, más segura, no están pagando agua y requieren menos volúmenes de transporte para un mismo tonelaje. La diferencia favorable para el vendedor se establecerá si los compradores están dispuestos a pagar un precio extra por ese sobresecado.
Pero el sobresecado tiene otro costo extra: el mayor consumo de energía, que aumenta en mayor proporción cuanto más bajo es el contenido de humedad final.
Experiencias realizadas en Canadá (Wassermann et al. 1984) han demostrado también que un sobresecado puede reducir la capacidad de secado entre 10 y 20%.
Si alguna vez la comercialización de los granos se fijara por materia seca, todos estos problemas tendrían solución.
El sobresecado representa, entonces, muchos dólares que se pierden, no sólo para cerealistas, sino para la economía del país.
Estadísticas publicadas por la Junta Nacional de Granos (Marsans, 1984) indican, por ejemplo, que en algunos años, la soja exportada como grano salió con 11,5% de humedad, cuando la base aceptada es del 13%. Este 1,5% de humedad (en realidad 1,7%), de merma representa, si la cantidad exportada como grano fuera de 1 000 000 de t, un total de unos 2 500 000 dólares que dejan de ingresar al país, sólo por soja.
Los mismos datos suministrados por la JNG dan un promedio de pérdidas por sobresecado de 1,4% para trigo, 1,7% para maíz y 1,4% para sorgo, promedio de los granos exportados desde 1979 a 1983, los que sumados a los datos de soja, significan una pérdida anual de unos 38 000 000 de dólares.

10. Contenido de humedad de equilibrio
Cuando un grano se encuentra durante un tiempo suficientemente prolongado en un ambiente con determinada humedad relativa y temperatura, adquiere un contenido de humedad en equilibrio con dicho ambiente, es decir, no absorbe ni pierde agua, mientras el ambiente, por supuesto, no varíe su humedad y temperatura.
Un maíz de secado natural (que no pasó por secadora alguna) puede tener UD contenido de humedad de equilibrio de 0,5 a 1 % superior al mismo maíz que fue cosechado húmedo y debió ser secado artificialmente. Así, es muy posible que, colocados en el mismo ambiente, el primero tenga por ejemplo 14,5% de humedad y el segundo, sólo 13,8%. Esto se debe a cambios en la composición del grano, sobre todo cuando éste alcanza una temperatura superior a 60°C.
Los granos que tienen un alto contenido de aceite, como soja y girasol, absorben menos agua que granos en los que predomina UD endosperma harinoso, como maíz y trigo, para un mismo ambiente. Absorben menos agua, pero la tienen más concentrada en UD menor volumen de grano, pues el aceite y el agua no se mezclan. Por este motivo, esos granos oleaginosos deben ser conservados en los almacenamientos a menores contenidos de humedad.
Se han preparado diversos gráficos donde sé han transportado en coordenadas la humedad relativa versas la humedad de equilibrio de diversos granos para diferentes temperaturas (Figuras 1 a 4).

11. Humedad relativa del aire
La humedad relativa del aire es el porcentaje de humedad que posee en ese momento, en relación al máximo contenido de humedad que podría tener en esas condiciones. Cuando se dice que el aire tiene 75% de HR, quiere decir que le faltan 25% para llegar al máximo de humedad. Pero la humedad que puede contener como máximo un aire depende de la temperatura a que se encuentre. Cuanto más caliente se encuentre el aire, mayor es la cantidad de humedad que puede recibir.
El aire comúnrnente utilizado en el secado de granos (entre 90 y 140 °C) tiene una HR muy débil (entre 0,5 y 2%) y es entonces, muy ávido de humedad. Hasta saturarse totalmente, es decir, para llegar al 100% de HR, puede acumular una gran cantidad de humedad, que la va a quitar al grano en poco tiempo.
Resulta conveniente conocer la HR y la temperatura del aire exterior en la propia planta de acopio para saber cuáles son, a veces, las causas de diferentes comportamientos de la secadora, pero ademas son valores fundamentales para la correcta aireación de los granos en los silos de almacenamiento.
La HR se mide por medio de higrómetros o de psicrómetros. Los higrómetros son aparatos que miden la HR a través de la dilatación o contracción que algunos elementos experimentan al entrar en contacto con la humedad del ambiente en que se colocan.
Figura 1. Curvas de humedad de equilibrio para maíz (Doc. JNG)
Figura 2. Curvas de humedad de equilibrio para coIza (Doc. CNEEMA)
Figura 3. Curva de humedad de equilibrio para sorgo (Doc. CENTREINAR)
Figura 4. Curva de humedad de equilibrio para trigo (Doc. CENTREINAR)
El higrómetro metálico o de espiral tiene una pequeña espiral sensible de cinta de cobre recubierta en su cara exterior por una película de una sustancia muy higroscópica.
El higrómetro de cabellos contiene un haz de cabellos desengrasados, uno de cuyos extremos es fijo y el otro se enrrolla en una polea que acciona una aguja indicadora sobre un cuadrante (dial) graduado.
El psicrómetro está formado por un armazón que sostiene dos termómetros iguales, uno de bulbo seco y el otro de bulbo húmedo. Este último tiene el bulbo recubierto por una tela que siempre se mantiene húmeda por medio de una tira o cordel que la sostiene unida a un pequeño recipiente con agua (Figura 5).
En un ambiente seco, la tela que cubre el bulbo evapora parte de su humedad, lo que produce un enfriamiento del bulbo, lo que se registra en un descenso de la temperatura del termómetro. El bulbo seco registra la temperatura ambiente, la cual siempre es mayor que la del bulbo húmedo.
Cuanto menor sea esa diferencia, mayor es la HR del aire, y por el contrario, cuanto mayor sea la diferencia, menor es la HR. El psicrómetro se adapta bien para medir la HR de aire en movimiento.
El higrómetro tienen la ventaja que da una lectura, mientras que la lectura del psicrómetro requiere el empleo de diversas tablas.
La utilidad del psicrómetro está dada porque también proporciona la temperatura del ambiente en el termómetro del bulbo seco.
Conviene colocar estos instrumentos en el exterior, cercanos a la planta de silos, pero protegidos de la intemperie, bajo techo pero no en un ambiente cerrado. Se recomienda colocarlos a una altura de 1,5 a 1,8 m del suelo, pero algo alejados de la influencia de la secadora.
La humedad relativa del aire ambiente no es muy importante en el secado con aire caliente, pero sí lo es en el secado con aire natural o a baja temperatura. En el secado con aire caliente, la HR que tiene importancia es la del aire de secado, como se verá en otro capítulo.

12. Psicrometría
Las relaciones entre la humedad, la temperatura y otras propiedades del aire se analizan en los cálculos psicrométricos, que tienen una cierta complejidad y cuyo estudio escaparía en alguna escala a las finalidades de esta obra.
A fin de facilitar su comprensión se han elaborado los diagramas psicrométricos, en los cuales también pueden analizarse los procesos en los que intervienen los granos, como el secado, aireación, humedecimiento y otros, en Ios que participan el aire exterior y el vapor de agua.
Un estudio científico del secado de los granos no podría completarse sin un conocimiento cabal de estas relaciones, que constituyen el fundamento de la psicrometría y de los fenómenos termodinámicos que afectan a los granos.
Otras propiedades que ejercen influencia ea estos procesos son el "mano y el peso de los granos, su área superficial, porosidad, calor de vaporización, conductividad térmica, calor específico, coeficiente de transferencia de calor, coeficiente de difusión de humedad, etc.
A todos aquellos interesados en profundizar en estos temas, se les recomienda la lectura de los siguientes trabajos: Todd (1981); Wilhelm (1976); Lasseran (1977); Bloone and Shove (1971); Agricultural Engineers Yearbook (ASAE).
Figura 5. Psicrómetro con ventilación

Bibliografía
ASAE. Agricultural Engineers Yearbook. Manual técnico editado todos los anos por la ASAE, St. Joseph, Michigan, U.S.A.
BLOOME, P.D. y SHOVE, G.C. 1971. Near equilibrium simulation of shelled corn drying. Transactions of the ASAE, N°4: 709.
DUBOIS, M.E.D. 1987. Mermas de secado. Circular Técnica N° 1 . Comisión Técnica de Postcosecha de Granos. Buenos Aires. 5 p.
FOSTER, G.H. 1982. Drying Cereal Grains. Storage of Cereal Grains and Their Products, Chapter 4. American Association of Cereal Chemists, Inc.. St. Paul, Minessota, U.S.A.
LASSERAN, J.C. et al 1977. Spécial Séchage. Perspectives Agricoles. Institute Technique des Céréales et des Fourrages (ITCF), Juin-Juillet, N°6, Paris, France.
MARSANS, G. J. 1984. Sistemas o Métodos de Secado no Convencional. Propuestas para una Mejor Tecnología. Jornadas de Secado y Aireación de Granos. Bolsa de Cereales de Buenos Aires, dic. 5-30.
TOOD, M.L. 1981. Psychrometrics applied to grain processing. ASAE, St. Joseph, Michigan, U.S.A.
WASSERMANN, J.D., STOCK, W.F., FREHLICH, G.E. y LISCHYNSKI, D.E. 1984. Heated air dryer performance. PAMI, Canada. Paper N°84-211, 23p.
WILHELM, L.R. 1976. Numerical calculation of psychrometric properties in Sl units. Transactions of the ASAE, N°2: 318.

Capitulo II - Tipos de secadoras
1. Tipos de secadoras de granos
Las máquinas secadoras pueden clasificarse de la siguiente forma:
A) Secadoras de flujo continuo
(1) Verticales (tipo torre)
- de flujo mixto (de caballetes)- de flujo cruzado (de columnas)- de persianas- de flujo contracorriente- de flujo concurrente
(2) De cascadas
(3) Horizontales
- de flujo cruzado (de columnas hexagonales)- de flujo mixto- de lecho plano
fijo
fluido
B) Secadoras en tandas
(1) De flujo cruzado
- con recirculación- estáticas
(2) De flujo mixto
- con recirculación- estáticas
C) Silos secadores
(1) De flujo contracorriente(2) De flujo cruzado
Tanto las máquinas verticales (de menor tamaño) como las de cascadas, horizontales y secadoras en tandas, pueden ser fijas o transportables.
Esta clasificación comprende solamente a las secadoras comerciales, o sea aquellas que se emplean en las plantas de acopio de granos de una capacidad media a alta.
A nivel de pequeño productor existe una amplia gama de diversos equipos de secado, la mayoría de los cuales son de reducida capacidad y de dísenos simples, que se utilizan en países donde todavía no ha llegado una tecnología avanzada. Estos equipos no han sido incluidos en esta obra.
Para todos aquellos interesados en estos tipos simples de secadoras, recomendamos muy especialmente los trabajos que realiza el CENTREINAR², de Brasil, y que pueden aplicarse a muchos países de zonas tropicales y subtropicales del mundo.
Otros ejemplares de secadoras, algo más evolucionados, como secadoras solares, secadoras por convección natural, patios de secado, túneles de secado, etc., tampoco están incluidos en este libro, pero la bibliografía existente es abundante.
Con respecto a los túneles de secado, para granos embolsados, que se usan en escala comercial en algunos países, como Colombia, están descritos en trabajos que figuran en la bibliografía (Eslava Sarmiento, 1985).

2. Secadoras de flujo continuo
Son aquellas en las que el grano se introduce y descarga en forma continua o intermitente, permaneciendo constantemente llenas las secciones de secado y enfriamiento. Las operaciones de secado y enfriamiento se efectúan en forma simultánea e ininterrumpida.
Las secadoras verticales, también llamadas "tipo torre", se caracterizan por el recorrido del grano, desde arriba hacia abajo, y pueden ser clasificadas en varios grupos, de acuerdo al tipo de flujo.
Las secadoras de flujo mixto, también llamadas de "caballetes" (Figura 6), tienen como elemento principal, en las zonas de secado y enfriamiento, un conjunto de conductos en forma de V invertida (Figura 7), por donde circula el aire caliente o frío.
Las de flujo cruzado, también llamadas "de columnas" (Figura 8) poseen columnas o venas rectas por donde circula por gravedad el grano; las columnas están formadas por paredes de chapas perforadas, las que atraviesa el aire caliente (o frío) en forma cruzada o perpendicular al espesor de la columna. Se conocen también secadoras de columnas de forma circular (Figura 9).
Estos dos tipos, por ser los modelos comerciales más empleados en la actualidad, ocupan la mayoría de los capítulos de esta obra.
Las secadoras de persianas tienen su cuerpo principal formado por tres tabiques verticales, como lo muestra la Figura 10, siendo los dos exteriores abiertos en las dos caras, y el tabique medio en zig-zag con grandes perforaciones. Este sistema permite que el grano situado en el costado por donde ingresa el aire caliente descienda más rápidamente que el grano situado en el costado opuesto, con el fin de asegurar un secado más homogéneo. El espesor de la columna es de alrededor de 40 cm.
Las de flujo contracorriente y de flujos concurrentes se conocen como de flujos paralelos (de aire y de grano). Las de flujo contracorriente son aquellas en las que el aire y el grano marchan en la misma dirección, pero en sentido contrario. Las de flujo concurrente son las que el aire y el grano marchan en la misma dirección y en el mismo sentido.
3. Secadoras de flujo contracorriente
En esta secadora el grano fluye hacia abajo y el aire hacia arriba. En forma general este tipo de secadora corresponde al silo secador ilustrado en la Figura 62, de tal manera que se recomienda consultar dicho tema.
Este tipo de secado es muy eficiente energéticamente, porque el aire sale a través del grano más húmedo, o sea muy saturado, pues recoge una máxima carga de humedad.
El espesor de la capa de grano no suele superar los 3 - 4 m, pero si aumenta el espesor de la masa de granos también hay un incremento en la resistencia al paso del aire, que produce una disminución de la capacidad de secado.
El equipo puede funcionar todo en caliente y efectuar el enfriamiento en un silo separado (Figura 11) para hacer el proceso en forma continua, aplicando lo que se conoce como "secado combinado.. (Capítulo VI).
Figura 6. Esquema de una secadora de flujo continuo, de caballetes (Doc. IRAM)
A.1.3: cámara de combustión; A.15: ventilador para el aire de combustión; A.1.6: conducto de aire para la combustión; A.2: ventilador de aire caliente; A.3: plenum de aire caliente; A.3.2: entrada de aire; A.4.2: cámara de secado (de caballetes); B.1: ventilador de aire frío; B.2: plenum de aire frío; B.3.2: cámara de enfriamiento; C.1: entrada de granos; C.2: depósito de granos; C.6: descarga de granos; F.1: bastidor
Figura 7. Corte de una cámara de secado de caballetes (Doc. Sirocco - Bühler) A: cámara de secado; B: caballetes; C: plenum de aire caliente; D: plenum de aire usado; E: dirección del grano; F: ingreso del aire caliente; G: aire caliente mezclándose con el grano; H: salida del aire usado.
Figura 8. Esquema de una secadora de flujo continuo, de columnas (Doc. IRAM)
Los nombres de las distintas partes son iguales que los de la Figura 6, con excepción de A.4.1: cámara de secado (de columnas).
Figura 9. Secadora de columna de forma circular (Doc. Zimmerman)
Figura 10. Cuerpo principal de secadora de persianas (Doc. Riviere - Casalis)
Figura 1 1. Silo secador de flujo contracorriente (secado combinado) (Doc. MWPS-13)

4. Secadoras flujo concurrente
Ea este tipo, el grano y el aire de secado fluyen en la misma dirección y sentido. De esta forma el aire caliente se encuentra con grano frío y húmedo, pero la transferencia de calor y humedad que tiene lugar asegura que la temperatura del grano no alcance la temperatura del aire de entrada y que descienda rápidamente.
Este diseño tiene la ventaja que se pueden emplear muy altas temperaturas del aire, que originan altas velocidades de secado sin sobrecalentar el grano. Este último está sometido a un tiempo de permanencia más corto, por lo cual no es muy afectado.
Se ha comprobado también que el consumo específico de energía se encuentra entre 850 y 900 kcal por kg. de agua evaporada, que significa una buena eficiencia térmica.
En la práctica se ha comprobado que la extracción de humedad por cada tratamiento de flujo concurrente no supera los dos puntos de humedad, de manera que las secadoras comerciales existentes tienen dos o tres etapas, separadas cada una por secciones de reposo. Tales máquinas son muy altas, la potencia consumida es elevada y los tiempos de residencia más prolongados, todo lo cual está limitando, hasta ahora, la difusión de modelos de este tipo, así como su mayor costo inicial.
En la Figura 12 se observa una secadora de este diseño, de tres etapas con temperaturas diferenciales con enfriado en flujo contracorriente.
Figura 12. Esquema de secadora de flujos concurrentes, de tres etapas de secado y enfriamiento por flujo contracorriente. (Doc. FAO)
A: ingreso de aire al quemador; B C-D: aire caliente en tres etapas; E: salida de aire usado; F: recirculación de aire usado; G: ingreso de aire para enfriamiento; H: entrada de grano húmedo.

5. Secadoras cascadas
Estas máquinas están formadas por uno o dos planos inclinados, compuestos por persianas (las que atraviesa el aire) por las cuales el grano va descendiendo en forma de una cascada continua.
Este sistema tiene la ventaja de que no se tapan agujeros (porque no existen) con borra o basura, como en otras secadoras que tienen paredes perforadas. También son aptas para secar semillas muy pequeñas, como calza, tréboles y otras similares, reduciendo el caudal de aire.
La corriente de aire que pasa por las persianas, además de su función principal de secar y enfriar, realiza una buena limpieza del grano. Las impurezas arrastradas tampoco caen en el plenum o cámara de aire caliente, con lo cual el riesgo de incendio es reducido a un mínino.
Existen dos configuraciones especiales, una con un solo plano inclinado (Figura 13), en el cual la última sección es la zona de enfriado, y otra con dos planos inclinados (Figura 14) donde el plano superior es la zona de secado, y el inferior, la zona de enfriado.
Como son equipos de poca inclinación ocupan un área superficial mayor que las secadoras tipo torre. Además la potencia absorbida por toneladas es casi el doble que las secadoras mencionadas.
Con el fin de aumentar la capacidad de secado se han fabricado secadoras con este mismo principio de cascadas, pero verticales, formadas por módulos de forma romboidal (Figura 15) que pueden montarse uno arriba del otro, obteniéndose secadoras de hasta 100 t/hora.
En general, estas secadoras de lecho en cascadas emplean mayores caudales de aire que las secadoras de flujo mixto, pero trabajan a menores temperaturas del aire de secado. Sus fabricantes dicen que por dichas razones son preferidas estas máquinas por las malterías y los elaboradores de arroz.
La instalación de las secadoras de 1 ó 2 planos es fácil, pues ya vienen entregadas en un único cuerpo completo, y solo se necesita una grúa para ubicarlas.
Figura 13. Secadora de cascadas, de un solo plano (Doc. Alvan Blanch)
Figura 14. Secadora de cascadas, de dos planos (Doc. Alvan Blanch)
Figura 15. Secadora de cascadas, de módulos romboidales (Doc. Alvan Blanch)
1: transportador de granos; 2: tolva de grano húmedo; 3: secciones de calor; 4: conducto de aire caliente; 5: sección de enfriado; 6: conducto de aire frío; 7: rosca de descarga de grano; 8: ventilador de aire frío; 9: controles de quemador; 10: ventilador y cámara de combustión; 11: cámaras de calor; 12: salida de aire usado.

6. Secadores horizontales
Se ubican en este grupo dos tipos: las secadoras horizontales de columnas hexagonales y las secadoras horizontales planas.
Las primeras son similares en su diseño a las secadoras en tandas descritas en el Capítulo VI, pero se diferencian porque su operación es continua, tienen ciclo de enfriamiento, son mas complejas, y suelen ser más largas (Figura 16). En la Figura 17 se observa un esquema interno de una secadora de este tipo, en la cual el grano se desplaza desde arriba por venas que rodean un plenum de aire caliente o frío;
La capacidad de estas máquinas se aumenta haciéndolas de mayor longitud. Algunas marcas están formadas por módulos superpuestos, en los que cada modulo es una secadora individual. Esta última disposición tiene la ventaja de que cada módulo puede tener temperaturas de secado diferentes, mayores en los módulos superiores y menores en los inferiores; al mismo tiempo se detienen o suprimen los ventiladores de aire frío (excepto en el módulo inferior), intercalando de esta forma períodos de reposo que mejoran la calidad y eficiencia del proceso (Figura 44).
Las secadoras horizontales planas se caracterizan por tener la sección de secado y enfriamiento en posición horizontal plana. Pueden ser clasificadas en dos modelos: de lecho fijo y de lecho fluido.
Las de lecho fijo (Figura 18) tienen una cámara de secado plana de un ancho de unos 3 m y una longitud entre 10 y 15 m.
El grano es removido coutinuamente por un agitador que avanza y retrocede, y es transportado por UD piso movible hacia el extremo de salida. En la última parte de la máquina se lleva a cabo el enfriado del grano.
El grano avanza en capas de 30 a 48 cm, removidas regularmente, produciéndose así un buen contacto entre grano y aire. Según sus constructores, estas características les permiten obtener una alta calidad de grano seco.
Muchas de estas secadoras horizontales también pueden ser empleadas para secar forraje, pellets y otros productos y subproductos.
Son secadoras de baja capacidad de secado, de alrededor de 5 -7 t/hora.
Figura 16. Secadora horizontal, de columnas hexagonales (Doc. Beard)
Figura 17. Sección transversal de secadora horizontal de columnas hexagonales.
Figura 18. Esquema de secadora horizontal de lecho fijo, plano doble (1)oc. de Zunche)
1: tolva suplementaria, 2: tolva de carga; 3: equipo generador de calor; 4: agitador; 5: ventilador de aire caliente; 6: plano de secado; 7: plenum de aire caliente; 8: plano de enfriamiento; 9: ventilador de aire frío; 10: lecho móvil de precalentamiento y presecado; 11: chimenea de salida de aire usado; 12: sinfín de descarga. Las dimensiones están expresadas en milímetros.
Las secadoras de lecho fluido se diferencian porque emplean elevados caudales de aire caliente, con el fin de agitar y poner en suspensión a la capa de granos, y de esta forma conseguir un secado más rápido y uniforme (Figura 19).
Existe otro tipo de secadora horizontal de lecho fijo, más simple, también llamada "de capa estacionaria., pero que trabaja en tandas. La ilustración de la figura muestra una secadora de esas características (Dalpasquale et al. 1991) Figura 20).
Figura 19. Secadora horizontal de lecho fluido (Doc. Trimec)
Figura 20. Secadora horizontal, de capa estática o estacionaria (Doc. FAO)

7. Secadoras en tandas y silos secadores
Estos tipos de secadores se describen en forma detallada al tratar los temas de secado en tandas y secado a baja temperatura, en el Capítulo VI.

Bibliografía
- DALPASQUALE, V.A., MARQUES PEREIRA, D.A., SINICIO, R., OLIVEIRA FILHO, D. 1991. Secado de granos a altas temperaturas. Oficina Regional de la FAO, Santiago, Chile. Serie Tecnología Postcosecha 10. 75 p.
- ESLAVA SARMIENTO, H. 1985. Secamiento estacionario en túneles armados con sacos. Revista Acogranos, Año 1. N°1: 32-36. Bogotá, Colombia.
Capitulo III - Energia y combustion
1. El problema de la energía
En este capítulo se estudiará cómo se aprovecha la energía de los combustibles, cómo se puede expresar la eficiencia o el rendimiento de una secadora con respecto a otra, como se producen las distintas pérdidas de energía, cuales son las maneras más racionales de reducir el consumo de los diferentes combustibles, as! como los tipos de combustibles y la correcta combustión.
En los manuales de los fabricantes de secadoras y en los costos de secado que se llevan a cabo en el acopio se encuentra expresado el consumo de combustible utilizando como unidad el kg, el litro o el m³ por quintal de grano secado o por hora de trabajo.
Esta forma de expresión es útil para esos cálculos, pero no es totalmente exacta porque el consumo veía de un combustible a otro, porque es diferente según la humedad inicial del grano, la temperatura de secado empleada y depende además de otros factores, como se verá en otro capitulo.
Resulta más adecuado indicar el consumo de energía en otra unidad, como es la cantidad de kilocalorías consumidas por cada kg de agua evaporada, que permite hacer comparaciones entre secadoras, y cuya determinación se explica enseguida. Es lo que se denomina "consumo específico de energía".
Indice - Precedente - Siguiente
var gaJsHost = (("https:" == document.location.protocol) ? "https://ssl." : "http://www.");document.write(unescape("%3Cscript src='" + gaJsHost + "google-analytics.com/ga.js' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E"));
var pageTracker = _gat._getTracker("UA-5482767-1");pageTracker._trackPageview();

5. Mermas de secado
Indice - Precedente - Siguiente
En primer lugar hay que establecer una diferencia entre "merma. y "pérdida".
Según el diccionario "merma" es una porción que se consume naturalmente o se substrae de una cosa, o también depreciación por pérdida de materia que se produce en las mercancías de toda ciase transportadas o almacenadas; mientras que "pérdida" sería carencia, dono o menoscabo que se recibe en una cosa.
El sentido de "merma" es una pérdida natural o normal que se establece de común acuerdo, mientras que "pérdida"" es una ocasionada por error, mal uso o por acción delictuosa.
Por ejemplo, merma de secado es la reducción de una cantidad de grano en poso por acción de la extracción de humedad, mientras que una perdida de secado sería cuando se seca excesivamente, por debajo de una base admitida, problema que conocemos por "sobresecado", ya sea por defecto de uso de la secadora, o porque se hace "ex profeso".

6. Tablas de mermas de secado o de humedad
Con el objeto de evitar el cálculo de las mermas de secado aplicando las fórmulas que se explican en el Capítulo IV, se han preparado tablas especiales, como la que se muestra en el Cuadro 3, donde ya se han realizado los cálculos.
En la linea vertical de la izquierda se encuentran las humedades iniciales del grano y en la línea horizontal superior las humedades finales. En la intersección de los valores respectivos se hallan las mermas de peso expresadas en porcentaje. Tomando un ejemplo anterior (maíz que se seca de 24 a 13,5%), la merma, según el cuadro, será de 12,14%.
Cuadro 3. Mermas de secado
Importante: no hay que incurrir en el error en que caen algunas personas, que calculan la merma restando simplemente las humedades inicial y final, pues el valor que se obtiene es siempre menor que el real.

7. Descuentos a los productores
Son entonces las mermas de humedad las que hay que descontar a los productores que entregan granos húmedos. Hay que aclarar que, de acuerdo a las reglamentaciones de la Junta Nacional de Granos, el descuento es algo mayor, pues se acepta que la humedad final para calcular esas meonas es de 1,5 puntos menos para sorgo, un punto para maíz y 0,5 puntos para los restante granos y oleaginosas (Dubois, 1987) (Cuadro 4).
HUMEDAD
Grano
Base o Tolerancia
Diferencia
Humedad final para el cálculo de la merma
Maíz
14,5
1,0
13,5
Sorgo
15,0
1,5
13,5
Avena, cebada, centeno - trigo, trigo-pan, arroz ciscara
14,0
0,5
13,5
Mijo
15,0
0,5
14,5
Cartamo
10,0
0,5
9,5
Lino

0,5
9,5
Colza
8,0
0,5
7,5
Girasol
11,0
0,5
10,5
Maní (descascarado)
9,0
0,5
8,5
Soja
13,0
0,5
12,5
Cuadro 4. Descuentos de cantidad a efectuar por merma de humedad (Doc. JNG)
Así, para UD maíz recibido con 18% de humedad, se debe calcular la merma hasta 13,5%. La tabla indica que la merma es de 5,2%. Sin embargo, la base utilizada es de 14,5% , y la tabla indica que la merma es de 4,1 %.
La diferencia es de: 5,2% - 4,1% = 1,1%
Estos mayores descuentos se han autorizado para compensar algunas pérdidas que se originan en los procesos del acopio (manipuleo, conservación, etc.).
En Francia, por ejemplo, existen también tablas oficiales de descuentos para maíz sorgo, que ya incluyen factores para tener en cuenta esas perdidas adicionales por el manejo postcosecha.
En Estados Unidos el cálculo de esta merma, en la comercialización a nivel de acoplo, se hace aplicando un coeficiente que varía según la humedad final alcanzada en el secado, a la cual se agrega un pequeño porcentaje suplementario para compensar las pérdidas por manipuleo. Agregando este valor, el coeficiente total varía, entonces, entre 1,2 a 1,3% por punto de reducción de humedad. Generalmente en la práctica comercial, cada cerealista establece un porcenteje fijo e igual por cada punto removido.
Debe tenerse presente que cuando se seca un grano sólo se pierde agua, no se pierde materia seca, excepto el caso que en la secadora se rompa mucho grano y que parte de el sea eliminado por el aire usado en forma de polvo o granza, pero normalmente, ésta no es una circunstancia muy común ni alcanza valores representativos .

8. Merma de volumen
Otro aspecto a analizar es la reducción o merma de volumen de una masa de grano; ésta puede calcularse, para el secado artificial de maíz, entre 0,3 a 0,796 por cada punto de reducción de humedad, según datos proporcionados por Foster (Foster, 1982).
Es así que si se considera un ejemplo de maíz secado de 22 a 14%, tendrá una merma de poso de 9,3%, mientras que la disminución de volumen será de alrededor del 4% (tomando un promedio de 0,5% por cada punto).

9. Pérdidas de secado. Sobresecado
Cuando se emplea la secadora se originan algunas pérdidas de grano, como roturas y producción de polvo, que no suelen ser muy altas, y que, en general, se compensan, como se explicó anteriormente.
La perdida más importante es el sobresecado. Algunos cerealistas realizan un sobresecado, para tener una mayor seguridad de almacenamiento, o para reducir los problemas de "revenido" cuando despachan inmediatamente la mercadería a puerto.
El sobresecado puede tener alguna ventaja cuando se vende grano al exterior, pues los compradores extranjeros obtienen una mercadería más seca, más segura, no están pagando agua y requieren menos volúmenes de transporte para un mismo tonelaje. La diferencia favorable para el vendedor se establecerá si los compradores están dispuestos a pagar un precio extra por ese sobresecado.
Pero el sobresecado tiene otro costo extra: el mayor consumo de energía, que aumenta en mayor proporción cuanto más bajo es el contenido de humedad final.
Experiencias realizadas en Canadá (Wassermann et al. 1984) han demostrado también que un sobresecado puede reducir la capacidad de secado entre 10 y 20%.
Si alguna vez la comercialización de los granos se fijara por materia seca, todos estos problemas tendrían solución.
El sobresecado representa, entonces, muchos dólares que se pierden, no sólo para cerealistas, sino para la economía del país.
Estadísticas publicadas por la Junta Nacional de Granos (Marsans, 1984) indican, por ejemplo, que en algunos años, la soja exportada como grano salió con 11,5% de humedad, cuando la base aceptada es del 13%. Este 1,5% de humedad (en realidad 1,7%), de merma representa, si la cantidad exportada como grano fuera de 1 000 000 de t, un total de unos 2 500 000 dólares que dejan de ingresar al país, sólo por soja.
Los mismos datos suministrados por la JNG dan un promedio de pérdidas por sobresecado de 1,4% para trigo, 1,7% para maíz y 1,4% para sorgo, promedio de los granos exportados desde 1979 a 1983, los que sumados a los datos de soja, significan una pérdida anual de unos 38 000 000 de dólares.

10. Contenido de humedad de equilibrio
Cuando un grano se encuentra durante un tiempo suficientemente prolongado en un ambiente con determinada humedad relativa y temperatura, adquiere un contenido de humedad en equilibrio con dicho ambiente, es decir, no absorbe ni pierde agua, mientras el ambiente, por supuesto, no varíe su humedad y temperatura.
Un maíz de secado natural (que no pasó por secadora alguna) puede tener UD contenido de humedad de equilibrio de 0,5 a 1 % superior al mismo maíz que fue cosechado húmedo y debió ser secado artificialmente. Así, es muy posible que, colocados en el mismo ambiente, el primero tenga por ejemplo 14,5% de humedad y el segundo, sólo 13,8%. Esto se debe a cambios en la composición del grano, sobre todo cuando éste alcanza una temperatura superior a 60°C.
Los granos que tienen un alto contenido de aceite, como soja y girasol, absorben menos agua que granos en los que predomina UD endosperma harinoso, como maíz y trigo, para un mismo ambiente. Absorben menos agua, pero la tienen más concentrada en UD menor volumen de grano, pues el aceite y el agua no se mezclan. Por este motivo, esos granos oleaginosos deben ser conservados en los almacenamientos a menores contenidos de humedad.
Se han preparado diversos gráficos donde sé han transportado en coordenadas la humedad relativa versas la humedad de equilibrio de diversos granos para diferentes temperaturas (Figuras 1 a 4).

11. Humedad relativa del aire
La humedad relativa del aire es el porcentaje de humedad que posee en ese momento, en relación al máximo contenido de humedad que podría tener en esas condiciones. Cuando se dice que el aire tiene 75% de HR, quiere decir que le faltan 25% para llegar al máximo de humedad. Pero la humedad que puede contener como máximo un aire depende de la temperatura a que se encuentre. Cuanto más caliente se encuentre el aire, mayor es la cantidad de humedad que puede recibir.
El aire comúnrnente utilizado en el secado de granos (entre 90 y 140 °C) tiene una HR muy débil (entre 0,5 y 2%) y es entonces, muy ávido de humedad. Hasta saturarse totalmente, es decir, para llegar al 100% de HR, puede acumular una gran cantidad de humedad, que la va a quitar al grano en poco tiempo.
Resulta conveniente conocer la HR y la temperatura del aire exterior en la propia planta de acopio para saber cuáles son, a veces, las causas de diferentes comportamientos de la secadora, pero ademas son valores fundamentales para la correcta aireación de los granos en los silos de almacenamiento.
La HR se mide por medio de higrómetros o de psicrómetros. Los higrómetros son aparatos que miden la HR a través de la dilatación o contracción que algunos elementos experimentan al entrar en contacto con la humedad del ambiente en que se colocan.
Figura 1. Curvas de humedad de equilibrio para maíz (Doc. JNG)
Figura 2. Curvas de humedad de equilibrio para coIza (Doc. CNEEMA)
Figura 3. Curva de humedad de equilibrio para sorgo (Doc. CENTREINAR)
Figura 4. Curva de humedad de equilibrio para trigo (Doc. CENTREINAR)
El higrómetro metálico o de espiral tiene una pequeña espiral sensible de cinta de cobre recubierta en su cara exterior por una película de una sustancia muy higroscópica.
El higrómetro de cabellos contiene un haz de cabellos desengrasados, uno de cuyos extremos es fijo y el otro se enrrolla en una polea que acciona una aguja indicadora sobre un cuadrante (dial) graduado.
El psicrómetro está formado por un armazón que sostiene dos termómetros iguales, uno de bulbo seco y el otro de bulbo húmedo. Este último tiene el bulbo recubierto por una tela que siempre se mantiene húmeda por medio de una tira o cordel que la sostiene unida a un pequeño recipiente con agua (Figura 5).
En un ambiente seco, la tela que cubre el bulbo evapora parte de su humedad, lo que produce un enfriamiento del bulbo, lo que se registra en un descenso de la temperatura del termómetro. El bulbo seco registra la temperatura ambiente, la cual siempre es mayor que la del bulbo húmedo.
Cuanto menor sea esa diferencia, mayor es la HR del aire, y por el contrario, cuanto mayor sea la diferencia, menor es la HR. El psicrómetro se adapta bien para medir la HR de aire en movimiento.
El higrómetro tienen la ventaja que da una lectura, mientras que la lectura del psicrómetro requiere el empleo de diversas tablas.
La utilidad del psicrómetro está dada porque también proporciona la temperatura del ambiente en el termómetro del bulbo seco.
Conviene colocar estos instrumentos en el exterior, cercanos a la planta de silos, pero protegidos de la intemperie, bajo techo pero no en un ambiente cerrado. Se recomienda colocarlos a una altura de 1,5 a 1,8 m del suelo, pero algo alejados de la influencia de la secadora.
La humedad relativa del aire ambiente no es muy importante en el secado con aire caliente, pero sí lo es en el secado con aire natural o a baja temperatura. En el secado con aire caliente, la HR que tiene importancia es la del aire de secado, como se verá en otro capítulo.

12. Psicrometría
Las relaciones entre la humedad, la temperatura y otras propiedades del aire se analizan en los cálculos psicrométricos, que tienen una cierta complejidad y cuyo estudio escaparía en alguna escala a las finalidades de esta obra.
A fin de facilitar su comprensión se han elaborado los diagramas psicrométricos, en los cuales también pueden analizarse los procesos en los que intervienen los granos, como el secado, aireación, humedecimiento y otros, en Ios que participan el aire exterior y el vapor de agua.
Un estudio científico del secado de los granos no podría completarse sin un conocimiento cabal de estas relaciones, que constituyen el fundamento de la psicrometría y de los fenómenos termodinámicos que afectan a los granos.
Otras propiedades que ejercen influencia ea estos procesos son el "mano y el peso de los granos, su área superficial, porosidad, calor de vaporización, conductividad térmica, calor específico, coeficiente de transferencia de calor, coeficiente de difusión de humedad, etc.
A todos aquellos interesados en profundizar en estos temas, se les recomienda la lectura de los siguientes trabajos: Todd (1981); Wilhelm (1976); Lasseran (1977); Bloone and Shove (1971); Agricultural Engineers Yearbook (ASAE).
Figura 5. Psicrómetro con ventilación

Bibliografía
ASAE. Agricultural Engineers Yearbook. Manual técnico editado todos los anos por la ASAE, St. Joseph, Michigan, U.S.A.
BLOOME, P.D. y SHOVE, G.C. 1971. Near equilibrium simulation of shelled corn drying. Transactions of the ASAE, N°4: 709.
DUBOIS, M.E.D. 1987. Mermas de secado. Circular Técnica N° 1 . Comisión Técnica de Postcosecha de Granos. Buenos Aires. 5 p.
FOSTER, G.H. 1982. Drying Cereal Grains. Storage of Cereal Grains and Their Products, Chapter 4. American Association of Cereal Chemists, Inc.. St. Paul, Minessota, U.S.A.
LASSERAN, J.C. et al 1977. Spécial Séchage. Perspectives Agricoles. Institute Technique des Céréales et des Fourrages (ITCF), Juin-Juillet, N°6, Paris, France.
MARSANS, G. J. 1984. Sistemas o Métodos de Secado no Convencional. Propuestas para una Mejor Tecnología. Jornadas de Secado y Aireación de Granos. Bolsa de Cereales de Buenos Aires, dic. 5-30.
TOOD, M.L. 1981. Psychrometrics applied to grain processing. ASAE, St. Joseph, Michigan, U.S.A.
WASSERMANN, J.D., STOCK, W.F., FREHLICH, G.E. y LISCHYNSKI, D.E. 1984. Heated air dryer performance. PAMI, Canada. Paper N°84-211, 23p.
WILHELM, L.R. 1976. Numerical calculation of psychrometric properties in Sl units. Transactions of the ASAE, N°2: 318.

Capitulo II - Tipos de secadoras
1. Tipos de secadoras de granos
Las máquinas secadoras pueden clasificarse de la siguiente forma:
A) Secadoras de flujo continuo
(1) Verticales (tipo torre)
- de flujo mixto (de caballetes)- de flujo cruzado (de columnas)- de persianas- de flujo contracorriente- de flujo concurrente
(2) De cascadas
(3) Horizontales
- de flujo cruzado (de columnas hexagonales)- de flujo mixto- de lecho plano
fijo
fluido
B) Secadoras en tandas
(1) De flujo cruzado
- con recirculación- estáticas
(2) De flujo mixto
- con recirculación- estáticas
C) Silos secadores
(1) De flujo contracorriente(2) De flujo cruzado
Tanto las máquinas verticales (de menor tamaño) como las de cascadas, horizontales y secadoras en tandas, pueden ser fijas o transportables.
Esta clasificación comprende solamente a las secadoras comerciales, o sea aquellas que se emplean en las plantas de acopio de granos de una capacidad media a alta.
A nivel de pequeño productor existe una amplia gama de diversos equipos de secado, la mayoría de los cuales son de reducida capacidad y de dísenos simples, que se utilizan en países donde todavía no ha llegado una tecnología avanzada. Estos equipos no han sido incluidos en esta obra.
Para todos aquellos interesados en estos tipos simples de secadoras, recomendamos muy especialmente los trabajos que realiza el CENTREINAR², de Brasil, y que pueden aplicarse a muchos países de zonas tropicales y subtropicales del mundo.
Otros ejemplares de secadoras, algo más evolucionados, como secadoras solares, secadoras por convección natural, patios de secado, túneles de secado, etc., tampoco están incluidos en este libro, pero la bibliografía existente es abundante.
Con respecto a los túneles de secado, para granos embolsados, que se usan en escala comercial en algunos países, como Colombia, están descritos en trabajos que figuran en la bibliografía (Eslava Sarmiento, 1985).

2. Secadoras de flujo continuo
Son aquellas en las que el grano se introduce y descarga en forma continua o intermitente, permaneciendo constantemente llenas las secciones de secado y enfriamiento. Las operaciones de secado y enfriamiento se efectúan en forma simultánea e ininterrumpida.
Las secadoras verticales, también llamadas "tipo torre", se caracterizan por el recorrido del grano, desde arriba hacia abajo, y pueden ser clasificadas en varios grupos, de acuerdo al tipo de flujo.
Las secadoras de flujo mixto, también llamadas de "caballetes" (Figura 6), tienen como elemento principal, en las zonas de secado y enfriamiento, un conjunto de conductos en forma de V invertida (Figura 7), por donde circula el aire caliente o frío.
Las de flujo cruzado, también llamadas "de columnas" (Figura 8) poseen columnas o venas rectas por donde circula por gravedad el grano; las columnas están formadas por paredes de chapas perforadas, las que atraviesa el aire caliente (o frío) en forma cruzada o perpendicular al espesor de la columna. Se conocen también secadoras de columnas de forma circular (Figura 9).
Estos dos tipos, por ser los modelos comerciales más empleados en la actualidad, ocupan la mayoría de los capítulos de esta obra.
Las secadoras de persianas tienen su cuerpo principal formado por tres tabiques verticales, como lo muestra la Figura 10, siendo los dos exteriores abiertos en las dos caras, y el tabique medio en zig-zag con grandes perforaciones. Este sistema permite que el grano situado en el costado por donde ingresa el aire caliente descienda más rápidamente que el grano situado en el costado opuesto, con el fin de asegurar un secado más homogéneo. El espesor de la columna es de alrededor de 40 cm.
Las de flujo contracorriente y de flujos concurrentes se conocen como de flujos paralelos (de aire y de grano). Las de flujo contracorriente son aquellas en las que el aire y el grano marchan en la misma dirección, pero en sentido contrario. Las de flujo concurrente son las que el aire y el grano marchan en la misma dirección y en el mismo sentido.
3. Secadoras de flujo contracorriente
En esta secadora el grano fluye hacia abajo y el aire hacia arriba. En forma general este tipo de secadora corresponde al silo secador ilustrado en la Figura 62, de tal manera que se recomienda consultar dicho tema.
Este tipo de secado es muy eficiente energéticamente, porque el aire sale a través del grano más húmedo, o sea muy saturado, pues recoge una máxima carga de humedad.
El espesor de la capa de grano no suele superar los 3 - 4 m, pero si aumenta el espesor de la masa de granos también hay un incremento en la resistencia al paso del aire, que produce una disminución de la capacidad de secado.
El equipo puede funcionar todo en caliente y efectuar el enfriamiento en un silo separado (Figura 11) para hacer el proceso en forma continua, aplicando lo que se conoce como "secado combinado.. (Capítulo VI).
Figura 6. Esquema de una secadora de flujo continuo, de caballetes (Doc. IRAM)
A.1.3: cámara de combustión; A.15: ventilador para el aire de combustión; A.1.6: conducto de aire para la combustión; A.2: ventilador de aire caliente; A.3: plenum de aire caliente; A.3.2: entrada de aire; A.4.2: cámara de secado (de caballetes); B.1: ventilador de aire frío; B.2: plenum de aire frío; B.3.2: cámara de enfriamiento; C.1: entrada de granos; C.2: depósito de granos; C.6: descarga de granos; F.1: bastidor
Figura 7. Corte de una cámara de secado de caballetes (Doc. Sirocco - Bühler) A: cámara de secado; B: caballetes; C: plenum de aire caliente; D: plenum de aire usado; E: dirección del grano; F: ingreso del aire caliente; G: aire caliente mezclándose con el grano; H: salida del aire usado.
Figura 8. Esquema de una secadora de flujo continuo, de columnas (Doc. IRAM)
Los nombres de las distintas partes son iguales que los de la Figura 6, con excepción de A.4.1: cámara de secado (de columnas).
Figura 9. Secadora de columna de forma circular (Doc. Zimmerman)
Figura 10. Cuerpo principal de secadora de persianas (Doc. Riviere - Casalis)
Figura 1 1. Silo secador de flujo contracorriente (secado combinado) (Doc. MWPS-13)

4. Secadoras flujo concurrente
Ea este tipo, el grano y el aire de secado fluyen en la misma dirección y sentido. De esta forma el aire caliente se encuentra con grano frío y húmedo, pero la transferencia de calor y humedad que tiene lugar asegura que la temperatura del grano no alcance la temperatura del aire de entrada y que descienda rápidamente.
Este diseño tiene la ventaja que se pueden emplear muy altas temperaturas del aire, que originan altas velocidades de secado sin sobrecalentar el grano. Este último está sometido a un tiempo de permanencia más corto, por lo cual no es muy afectado.
Se ha comprobado también que el consumo específico de energía se encuentra entre 850 y 900 kcal por kg. de agua evaporada, que significa una buena eficiencia térmica.
En la práctica se ha comprobado que la extracción de humedad por cada tratamiento de flujo concurrente no supera los dos puntos de humedad, de manera que las secadoras comerciales existentes tienen dos o tres etapas, separadas cada una por secciones de reposo. Tales máquinas son muy altas, la potencia consumida es elevada y los tiempos de residencia más prolongados, todo lo cual está limitando, hasta ahora, la difusión de modelos de este tipo, así como su mayor costo inicial.
En la Figura 12 se observa una secadora de este diseño, de tres etapas con temperaturas diferenciales con enfriado en flujo contracorriente.
Figura 12. Esquema de secadora de flujos concurrentes, de tres etapas de secado y enfriamiento por flujo contracorriente. (Doc. FAO)
A: ingreso de aire al quemador; B C-D: aire caliente en tres etapas; E: salida de aire usado; F: recirculación de aire usado; G: ingreso de aire para enfriamiento; H: entrada de grano húmedo.

5. Secadoras cascadas
Estas máquinas están formadas por uno o dos planos inclinados, compuestos por persianas (las que atraviesa el aire) por las cuales el grano va descendiendo en forma de una cascada continua.
Este sistema tiene la ventaja de que no se tapan agujeros (porque no existen) con borra o basura, como en otras secadoras que tienen paredes perforadas. También son aptas para secar semillas muy pequeñas, como calza, tréboles y otras similares, reduciendo el caudal de aire.
La corriente de aire que pasa por las persianas, además de su función principal de secar y enfriar, realiza una buena limpieza del grano. Las impurezas arrastradas tampoco caen en el plenum o cámara de aire caliente, con lo cual el riesgo de incendio es reducido a un mínino.
Existen dos configuraciones especiales, una con un solo plano inclinado (Figura 13), en el cual la última sección es la zona de enfriado, y otra con dos planos inclinados (Figura 14) donde el plano superior es la zona de secado, y el inferior, la zona de enfriado.
Como son equipos de poca inclinación ocupan un área superficial mayor que las secadoras tipo torre. Además la potencia absorbida por toneladas es casi el doble que las secadoras mencionadas.
Con el fin de aumentar la capacidad de secado se han fabricado secadoras con este mismo principio de cascadas, pero verticales, formadas por módulos de forma romboidal (Figura 15) que pueden montarse uno arriba del otro, obteniéndose secadoras de hasta 100 t/hora.
En general, estas secadoras de lecho en cascadas emplean mayores caudales de aire que las secadoras de flujo mixto, pero trabajan a menores temperaturas del aire de secado. Sus fabricantes dicen que por dichas razones son preferidas estas máquinas por las malterías y los elaboradores de arroz.
La instalación de las secadoras de 1 ó 2 planos es fácil, pues ya vienen entregadas en un único cuerpo completo, y solo se necesita una grúa para ubicarlas.
Figura 13. Secadora de cascadas, de un solo plano (Doc. Alvan Blanch)
Figura 14. Secadora de cascadas, de dos planos (Doc. Alvan Blanch)
Figura 15. Secadora de cascadas, de módulos romboidales (Doc. Alvan Blanch)
1: transportador de granos; 2: tolva de grano húmedo; 3: secciones de calor; 4: conducto de aire caliente; 5: sección de enfriado; 6: conducto de aire frío; 7: rosca de descarga de grano; 8: ventilador de aire frío; 9: controles de quemador; 10: ventilador y cámara de combustión; 11: cámaras de calor; 12: salida de aire usado.

6. Secadores horizontales
Se ubican en este grupo dos tipos: las secadoras horizontales de columnas hexagonales y las secadoras horizontales planas.
Las primeras son similares en su diseño a las secadoras en tandas descritas en el Capítulo VI, pero se diferencian porque su operación es continua, tienen ciclo de enfriamiento, son mas complejas, y suelen ser más largas (Figura 16). En la Figura 17 se observa un esquema interno de una secadora de este tipo, en la cual el grano se desplaza desde arriba por venas que rodean un plenum de aire caliente o frío;
La capacidad de estas máquinas se aumenta haciéndolas de mayor longitud. Algunas marcas están formadas por módulos superpuestos, en los que cada modulo es una secadora individual. Esta última disposición tiene la ventaja de que cada módulo puede tener temperaturas de secado diferentes, mayores en los módulos superiores y menores en los inferiores; al mismo tiempo se detienen o suprimen los ventiladores de aire frío (excepto en el módulo inferior), intercalando de esta forma períodos de reposo que mejoran la calidad y eficiencia del proceso (Figura 44).
Las secadoras horizontales planas se caracterizan por tener la sección de secado y enfriamiento en posición horizontal plana. Pueden ser clasificadas en dos modelos: de lecho fijo y de lecho fluido.
Las de lecho fijo (Figura 18) tienen una cámara de secado plana de un ancho de unos 3 m y una longitud entre 10 y 15 m.
El grano es removido coutinuamente por un agitador que avanza y retrocede, y es transportado por UD piso movible hacia el extremo de salida. En la última parte de la máquina se lleva a cabo el enfriado del grano.
El grano avanza en capas de 30 a 48 cm, removidas regularmente, produciéndose así un buen contacto entre grano y aire. Según sus constructores, estas características les permiten obtener una alta calidad de grano seco.
Muchas de estas secadoras horizontales también pueden ser empleadas para secar forraje, pellets y otros productos y subproductos.
Son secadoras de baja capacidad de secado, de alrededor de 5 -7 t/hora.
Figura 16. Secadora horizontal, de columnas hexagonales (Doc. Beard)
Figura 17. Sección transversal de secadora horizontal de columnas hexagonales.
Figura 18. Esquema de secadora horizontal de lecho fijo, plano doble (1)oc. de Zunche)
1: tolva suplementaria, 2: tolva de carga; 3: equipo generador de calor; 4: agitador; 5: ventilador de aire caliente; 6: plano de secado; 7: plenum de aire caliente; 8: plano de enfriamiento; 9: ventilador de aire frío; 10: lecho móvil de precalentamiento y presecado; 11: chimenea de salida de aire usado; 12: sinfín de descarga. Las dimensiones están expresadas en milímetros.
Las secadoras de lecho fluido se diferencian porque emplean elevados caudales de aire caliente, con el fin de agitar y poner en suspensión a la capa de granos, y de esta forma conseguir un secado más rápido y uniforme (Figura 19).
Existe otro tipo de secadora horizontal de lecho fijo, más simple, también llamada "de capa estacionaria., pero que trabaja en tandas. La ilustración de la figura muestra una secadora de esas características (Dalpasquale et al. 1991) Figura 20).
Figura 19. Secadora horizontal de lecho fluido (Doc. Trimec)
Figura 20. Secadora horizontal, de capa estática o estacionaria (Doc. FAO)

7. Secadoras en tandas y silos secadores
Estos tipos de secadores se describen en forma detallada al tratar los temas de secado en tandas y secado a baja temperatura, en el Capítulo VI.

Bibliografía
- DALPASQUALE, V.A., MARQUES PEREIRA, D.A., SINICIO, R., OLIVEIRA FILHO, D. 1991. Secado de granos a altas temperaturas. Oficina Regional de la FAO, Santiago, Chile. Serie Tecnología Postcosecha 10. 75 p.
- ESLAVA SARMIENTO, H. 1985. Secamiento estacionario en túneles armados con sacos. Revista Acogranos, Año 1. N°1: 32-36. Bogotá, Colombia.
Capitulo III - Energia y combustion
1. El problema de la energía
En este capítulo se estudiará cómo se aprovecha la energía de los combustibles, cómo se puede expresar la eficiencia o el rendimiento de una secadora con respecto a otra, como se producen las distintas pérdidas de energía, cuales son las maneras más racionales de reducir el consumo de los diferentes combustibles, as! como los tipos de combustibles y la correcta combustión.
En los manuales de los fabricantes de secadoras y en los costos de secado que se llevan a cabo en el acopio se encuentra expresado el consumo de combustible utilizando como unidad el kg, el litro o el m³ por quintal de grano secado o por hora de trabajo.
Esta forma de expresión es útil para esos cálculos, pero no es totalmente exacta porque el consumo veía de un combustible a otro, porque es diferente según la humedad inicial del grano, la temperatura de secado empleada y depende además de otros factores, como se verá en otro capitulo.
Resulta más adecuado indicar el consumo de energía en otra unidad, como es la cantidad de kilocalorías consumidas por cada kg de agua evaporada, que permite hacer comparaciones entre secadoras, y cuya determinación se explica enseguida. Es lo que se denomina "consumo específico de energía".
Indice - Precedente - Siguiente
var gaJsHost = (("https:" == document.location.protocol) ? "https://ssl." : "http://www.");document.write(unescape("%3Cscript src='" + gaJsHost + "google-analytics.com/ga.js' type='text/javascript'%3E%3C/script%3E"));
var pageTracker = _gat._getTracker("UA-5482767-1");pageTracker._trackPageview();

TECNOLOGIA DE ALIMENTOS-UNY

martes, 24 de febrero de 2009

Secado de granos y secadoras

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Seguidores

Archivo del blog

Datos personales