Desarrollo de un sistema de control de temperatura para una secadora experimental cilíndrica de cacao.

Abstract

La inexistencia de un control de temperatura adecuada mediante la regulación del flujo de aire y gas en la secadora experimental cilíndrica afecta desde un uso ineficiente de la energía, inconsistencia del secado y degradación de la calidad del producto. El proceso de secado del cacao es un paso importante en su funcionamiento, ya que ayuda a reducir la humedad que se encuentra del 40 y 60 % a una humedad del entre el 7 y 8 %. Para que el proceso de secado sea exitoso, es fundamental mantener una temperatura ideal de 65 a 70 °C. Se realiza un sistema de control de temperatura mediante un PLC con un control PID, que está diseñado para medir y ajustar automáticamente la temperatura, determinando si es necesario aumentar o disminuir la temperatura según las necesidades del proceso de secado del cacao. El sistema incluye sensores de temperatura colocados estratégicamente dentro de la cámara de la secadora, que miden continuamente la temperatura del flujo de calor de aire, donde estos sensores RTD PT-100 envían señales a un controlador lógico programable (PLC S7-1200), que procesa la información y realiza los ajustes necesarios. Además de regular la temperatura, el sistema de control incluye notificaciones para alertar mediante el uso de una pantalla HMI donde se puede visualizar las desviaciones significativas o peligrosas en la temperatura, asegurando así la seguridad del proceso y evitando daños en el producto a secar. Mediante la utilización del sistema de control de temperatura de secado, se obtiene de forma experimental los siguientes parámetros: masa inicial de cacao es 45,36 kg, con un contenido de humedad del 60%, la temperatura de trabajo del secado es de 70 °C, el caudal de suministro de GLP es de 2 kg/h y el caudal volumétrico de aire es de 127 3 𝑓𝑡h , finalizando el proceso de secado se obtiene una masa final de cacao del 34,63 kg con un contenido de humedad del 7.1%.