Diseño de un sistema de secado automatizado para granos de café mediante transferencia térmica convectiva

Abstract

La presente tesis planteó el diseño de un sistema de secado automatizado para granos de café el cual mediante un control proporcional integral derivativo controla las variables de temperatura y humedad en el sistema para lograr una calidad adecuada, manteniendo la temperatura por debajo de los 35 grados centígrados y la humedad relativa idealmente en un valor de 11%. La cantidad de café secada permite como máximo una capacidad de 25 Kg de granos por cada secado, el tiempo de secado depende de la humedad relativa del grano y está en el rango de 7 a 10 horas. Para el proceso de secado se utilizó transferencia de calor por convección mediante una resistencia térmica que cambia su temperatura mediante el control proporcional integral accionado por un sistema de disparo electrónico, teniendo un ventilador centrífugo ubicado de manera transversal se transfiere el aire a un flujo constante hacia los granos de café. Según el diseño mecánico esto se logró mediante unos ductos ubicados de manera que permiten una circulación homogénea hacia una cámara donde se encuentran extendidos los granos de café. Para lograr un secado más uniforme y en menos tiempo, en el diseño se consideró un sistema de rastrillado automático con unos rastrillos de acero inoxidable cincado cromado 316, ubicados en la cámara de secado que mueven los granos de café. Por sus características técnicas se utilizará un PLC S7 1200 de SIEMENS para realizar el control. Este sistema automatizado permitió mejorar notoriamente la calidad del secado de los granos de café dándole un porcentaje de humedad adecuado. Dándole un valor agregado al producto dentro del mercado, en consecuencia, mejores ingresos de los productores y beneficiar al consumidor directo entregando una mejor calidad del producto final.