Secado térmico
En el secado térmico, se elimina el líquido de los sólidos, las suspensiones o los granulados mediante calentamiento. El objetivo es reducir el contenido de humedad a un valor definido.
El secado puede realizarse mediante Convección, Conducción o Radiación tener lugar. A menudo se utiliza aire caliente, vapor, gas inerte o superficies calentadas. La humedad evaporada se elimina mediante una corriente de gas.
El secado térmico se utiliza en la industria química, alimentaria, farmacéutica, de baterías y de plásticos. Influye en la calidad del producto, su vida útil, su reactividad y su fluidez. En su diseño se tienen en cuenta la temperatura, el tiempo de permanencia, el contenido de humedad y el transporte de masa.
Transferencia de calor por convección:
Q̇_conv = h · A · (T_s − T_f)
- Q˙conv es la tasa de transferencia de calor por convección
- h es el coeficiente de transferencia de calor por convección
- A = Superficie de transferencia de calor
- Ts = temperatura superficial (K o °C)
- Tf = temperatura del líquido (K o °C)
Conducción térmica; ley de Fourier:
Q̇_cond = k · A · (ΔT/δ)
- Q˙cond = Coeficiente de conducción térmica
- k es la conductividad térmica del material
- A es el área de la sección transversal
- ΔT es la diferencia de temperatura entre ambos lados de la pared
Densidad de flujo térmico:
q = Q̇ / A
- δ = espesor de la pared
- q = flujo de calor
Transmisión de calor por radiación; ley de Stefan-Boltzmann:
Q̇_rad =ε ·σ · A · (T_s^4 - T_sur^4)
- Q˙rad es la tasa de transferencia de calor por radiación
- ε es la emisividad de la superficie
- σ es la constante de Stefan-Boltzmann: σ = 5,67×10−8 W/m²K⁴
- A es la superficie de irradiación
- Ts es la temperatura de la superficie
- Tsur es la temperatura ambiente